Постинфекционная эпилепсия: особенности клиники и диагностики

ВВЕДЕНИЕ / INTRODUCTION

В основе ряда неврологических заболеваний, в т.ч. и эпилепсии, по мнению некоторых авторов, лежат возбудители нейроинфекций [1–5]. Многие годы считалось, что ведущую роль в генезе эпилептического процесса постинфекционной этиологии играют острые инфекционные заболевания – вирус клещевого энцефалита и менингококк [5–11]. Что же касается хронически протекающих персистирующих инфекций, в определенной степени тропных к центральной нервной системе и вызывающих хроническое воспаление, таких как вирусы простого герпеса человека (преимущественно 1-го, 2-го, 6-го, 7-го типов и их различных сочетаний), цитомегаловирус, вирус Эпштейна–Барр (мононуклеоз), вирус иммунодефицита, а также токсо- и микоплазма, то их значение в развитии эпилептического процесса изучалось в экспериментальных и клинических условиях [12–18].

Однако именно феномен персистирования инфекции является тем вариантом взаимодействия макро- и микроорганизма на клеточном уровне, который позволяет возбудителю длительное время находиться в организме человека. Этим процессам может способствовать ослабленный генетический контроль иммунного ответа [12][19][20]. Длительная антигенная стимуляция при персистировании инфекции приводит к хроническому воспалению и формированию реакции организма, подобной состоянию иммунной недостаточности, что в сочетании с наследственным снижением иммунитета, особенно с факторами врожденной предрасположенности к эпилепсии, на фоне запуска механизма демиелинизации может приводить к хронизации патологического процесса и развитию эпилепсии¹ [21–24]. Некоторые авторы предполагали наличие взаимосвязи между хроническим воспалением и развитием склероза гиппокампа, обусловливающим не только возникновение эпилептических приступов, но и тяжелое, нередко статусное течение заболевания и даже фармакорезистентность [25–27].

Кроме того, большое количество научных работ свидетельствует о том, что оксидантный стресс, приводящий к повреждению основных компонентов клетки (липиды, белки, нуклеиновые кислоты, гликоген и пр.), также играет важную роль в патогенезе эпилепсии [28][29]. Таким образом, хроническое воспаление и оксидантный стресс, вызванные персистирующей нейроинфекцией, могут не только принимать участие в формировании эпилептического процесса, но и влиять на развитие фармакорезистентности у больных с постинфекционными формами эпилепсии. Однако получены доказательства нейропластичности центральной нервной системы, которая у некоторых пациентов может обусловливать хотя и кратковременное, но относительно благоприятное течение заболевания даже в условиях коморбидности эпилепсии и хронической персистирующей нейроинфекции [30].

Несмотря на большое количество работ по эпилептогенезу постинфекционной этиологии, корреляции между клинико-диагностическими и морфологическими особенностями изучены недостаточно, в связи с чем и предпринято настоящее исследование.

Цель – выявить клинические, диагностические и морфологические особенности локально обусловленной эпилепсии (ЛОЭ) постинфекционной этиологии как в дебюте заболевания при появлении первых эпилептических припадков на фоне острого инфекционного процесса, так и при их повторении на фоне хронически протекающей персистирующей инфекции.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ / MATERIAL AND METHODS

Материалом для данного ретроспективного нерандомизированного исследования стали наблюдения 1500 пациентов с ЛОЭ в период с 2007 по 2017 гг., находившихся на стационарном и амбулаторном лечении в различных клиниках г. Санкт-Петербурга и Ленинградской обл.

Критерии включения и исключения / Inclusion and exclusion criteria

Критериями включения послужили дебют эпилепсии на фоне острой инфекции или повторяющиеся приступы на фоне персистирующей инфекции. Критериями исключения являлись отказ от госпитализации с выполнением люмбальной пункции, проведением диагностики для верификации возбудителя.

Группы пациентов / Patient groups

Постинфекционная ЛОЭ с четкой причинно-следственной связью между перенесенным нейроинфекционным заболеванием (острым менингитом, менингоэнцефалитом и др.) и дебютом эпилептических приступов имела место у 127 больных, которые вошли в 1-ю группу.

В когорте пациентов с повторяющимися эпилептическими приступами при первичных обращениях наличие инфекционных факторов в генезе ЛОЭ в виде хронически протекающей персистирующей инфекции было заподозрено более чем у 1/3 лиц из 1373 человек, обратившихся за медицинской помощью, что составило 550 пациентов, которые были включены во 2-ю группу.

Таким образом, итоговая выборка составила 677 человек.

Методы обследования / Examination methods

У всех включенных в исследование пациентов выполнялись клинико-неврологические, нейрофизиологические (электроэнцефалографический (ЭЭГ) видеомониторинг с обязательной записью сна), нейровизуализационные (магнитно-резонансная томография (МРТ) головного мозга по специальной эпилептической программе), лабораторные (анализ крови, ликвора и слюны на инфекционные маркеры) и в отдельных случаях гистологические и электронно-микроскопические исследования (ЭМИ), материал для которых приготавливали по общепринятым методикам [31][32].

Магнитно-резонансная томография

МРТ выполняли пациентам в ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр психиатрии и неврологии им. В.М. Бехтерева» Минздрава России на томографе Atlas Exelart Vantage XGV (Canon, Япония) с силой индукции магнитного поля 1,5 Tл. Использовали стандартную 8-канальную катушку для головы. Для исследования головного мозга применяли стандартный алгоритм МРТ-исследования, который включает в себя импульсные последовательности быстрого спинового эха (англ. fast spin echo, FSE) для получения Т1-взвешенных изображений (Т1-ВИ) и Т2-взвешенных изображений (Т2-ВИ), а также последовательность инверсии – восстановления с подавлением сигнала от жидкости (англ. fluid attenuated inversion recovery, FLAIR), обеспечивающая подавление сигнала свободной воды при сохранении базовой Т2-взвешенности изображения.

Для получения Т2-ВИ использовали следующие параметры: TR (англ. repetition time) 4300; ТЕ (англ. echo time) 105; FOV (англ. field of view) 25,0; MTX (англ. matrix) 320; ST (англ. slice thickness) 6,0; Gap 1,2; FA (англ. flip angle) 90/160. Для получения Т1-ВИ: TR 540; TE 15; FOV 5; MTX 256; ST 6,0; GAP 1,2; FA 90/180. FLAIR выполняли со следующими параметрами: TR 1000; TE 105; FOV 25; MTX 224×320; ST 6,0; GAP 1,2; FA 90/180.

Для прицельного исследования медиобазальных отделов височных долей применяли дополнительный протокол, включающий выполнение FLAIR-oblique Cor и Ax: Real IR-oblique Cor с толщиной среза 2,2 мм. Данные изображения получаются в косой аксиальной (параллельно к длинной оси гиппокампа) и косой коронарной (перпендикулярно к длинной оси гиппокампа) плоскостях, хорошо демонстрируют структуры медиобазальных отделов височных долей: энторинальную кору, головку, тело и хвост гиппокампа, височные рога боковых желудочков, цистерны основания мозга. FLAIR выполняли со следующими параметрами: TR 8000; TE 105; FOV 22,0; MTX 30; ST 2,2; GAP 0,6; FA 90/180. Real IR – с параметрами: TR 3450; TE 18; FOV 22; MTX 320; ST 2,2; GAP 0,6; FA 90/160.

Гистологические и электронно-микроскопические исследования

У пациентов обеих групп под местным наркозом для световой микроскопии и ЭМИ были взяты биоптаты четырехглавой мышцы бедра. Для световой микроскопии кусочки биоптата фиксировали в 10% нейтральном формалине и после промывки в воде обезвоживали в спиртах восходящей концентрации (от 70 до 96 градусов), после этого заливали в парафин. Изготовленные парафиновые срезы толщиной 7–10 мкм окрашивали гематоксилином и эозином, анализировали в световом микроскопе и фотографировали при увеличении в 200–600 раз.

Для ЭМИ материал фиксировали в 2,5% растворе глютарового альдегида, приготовленном на фосфатном буфере в течение 4–18 ч, затем дофиксировали в течение 1 ч в 1% растворе четырехокиси осмия на том же фосфатном буфере (уровень рН буфера в обоих случаях составлял 7,4 ед.). После отмывки в этом же буфере и обезвоживания в спиртах возрастающей концентрации (от 70 до 96 градусов) и ацетоне кусочки погружали в смесь эпоксидных смол (эпон, аралдит) и подвергали полимеризации в термостате при температуре от 37 до 60 °С в течение 2–3 сут. Изготовленные на ультратоме LKB (Швеция) полутонкие срезы толщиной не более 1 мкм окрашивали в 1% растворе толуидинового синего по методу Ниссля, анализировали и фотографировали в световом микроскопе при увеличении в 200–1000 раз. Далее из этих же блоков изготавливали ультратонкие срезы толщиной 200–400 нм для анализа в трансмиссионном электронном микроскопе 100 CX (JEOL, Япония) при увеличении в 8–333 тыс. раз, которые фотографировали для получения электронограмм. Электронограммы оцифровывали для получения иллюстраций.

Этические аспекты / Ethical aspects

Исследование соответствовало принципам Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации (Форталеза, Бразилия, 2013 г.). Все включенные пациенты подписали форму информированного согласия на участие в исследовании и публикацию результатов.

Статистический анализ / Statistical analysis

Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета прикладных программ Statistica for Windows (StatSoft Inc., США) в соответствии с рекомендациями по обработке результатов медико-биологических исследований [33]. Все результаты подвергались многофакторному анализу, основой которого являлись матрицы парных корреляций между элементами матриц исходных данных. Численные результаты морфологических и цитохимических исследований обработаны методами вариационной статистики. Различия считали статистически значимыми при р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ / RESULTS AND DISCUSSION

Лабораторные и инструментальные исследования / Laboratory and instrumental studies

У 127 пациентов 1-й группы в дебюте эпилептических приступов в 30% наблюдений имел место серозный менингоэнцефалит, в 3,5% – гнойный менингоэнцефалит, в 11,5% – инфекционный мононуклеоз, в 9% – цитомегаловирусная инфекция, в 15% – перенесенное во взрослом возрасте детское инфекционное заболевание (наиболее часто ветряная оспа), в 3% – хламидиоз, в 7% – клещевой энцефалит, в 1% – боррелиоз, в 3% – вирус простого герпеса человека с клиническими проявлениями, в 1% – активная хроническая микоплазменная инфекция, в 16% – неуточненные и микст-инфекции.

Во 2-й группе пациентов с повторяющимися эпилептическими приступами наличие хронически протекающей персистирующей инфекции было заподозрено на основании длительного (устойчивого) субфебрилитета, отмечавшегося достаточно часто в продроме эпилептических припадков, а также общемозговой и астенической симптоматики с признаками воспаления по данным общеклинических и инструментальных исследований.

При лабораторном анализе биологических сред у пациентов 2-й группы с повторяющимися эпилептическими припадками и установленным диагнозом «эпилепсия» была диагностирована герпетическая микст-инфекция, подтвержденная положительными анализами полимеразной цепной реакции с антигенами вируса простого герпеса 1-го и 2-го типов, вируса Эпштейна–Барр, цитомегаловируса, вирусов простого герпеса человека 6-го и 7-го типов в различных сочетаниях (табл. 1). Абсолютное большинство составляли пациенты с повторяющимися эпилептическими приступами и наличием вирусов простого герпеса человека 6-го и 7-го типов, вируса Эпштейна–Барр и цитомегаловируса, а также их различных сочетаний.

Необходимо отметить, что при клиническом наблюдении больных с выявленной микст-инфекцией эпилептические припадки протекали как сложные фокальные, вторично-генерализованные судорожные (тонические, тонико-клонические) с высокой частотой (11,79±5,65 в месяц), тенденцией к серийному и статусному течению. У 70% пациентов заболевание характеризовалось фармакорезистентностью. В то же время у больных с одним типом выявленной хронической инфекции и/или с инфекцией, находящейся в неактивной фазе (после курса лечения), эпилептические приступы чаще протекали как простые и сложные фокальные, а вторично-генерализованные судорожные наблюдались несколько реже (4,60±1,75 в месяц) (табл. 2).

Помимо этого, у большинства пациентов 1-й группы по данным клинико-неврологического обследования определялась очаговая неврологическая, пирамидная, общемозговая и даже менингеальная симптоматика, являвшаяся этиологическим отражением перенесенного острого инфекционного процесса, – 127 больных (100%).

У пациентов 2-й группы с хронически протекающей персистирующей инфекцией неврологическая симптоматика была менее значимой и в большинстве случаев (478 (87%)) была представлена астеническим, вегетативно-дистоническим, умеренным гипертензионно-гидроцефальным и/или цефалгическим синдромами, что ограничивало привычную деятельность (p<0,05).

Видео-ЭЭГ-мониторинг / Video-EEG monitoring

При видео-ЭЭГ-мониторинге у пациентов 1-й группы с дебютом эпилептических приступов на фоне острого инфекционного процесса наиболее часто выявлялись грубые и выраженные диффузные нарушения биоэлектрической активности головного мозга (58% и 31% соответственно), а умеренно выраженные фиксировались реже (11% наблюдений). Что касается локальных и пароксизмальных нарушений, то у большинства больных этой группы регистрировались изменения с наиболее частой зоной локализации в височных и/или лобно-височных, теменных отведениях, а разряды эпилептической (эпилептиформной) активности в виде отдельных острых волн, комплексов «острая – медленная волна» и «пик – медленная волна» не отличались устойчивостью и относительным постоянством, что свидетельствует о еще не сформировавшемся очаге эпилептиформной активности (p<0,01).

Во 2-й группе пациентов с постинфекционной эпилепсией и наличием хронически протекающей персистирующей инфекции по данным видео-ЭЭГ-мониторинга большинство диффузных нарушений биоэлектрической активности головного мозга были умеренно выраженными (79%), а легкие и ирритативные регистрировались реже (в 21% случаев). По данным ЭЭГ-исследований у абсолютного большинства (72%) больных 2-й группы определялась локальная эпилептиформная активность в виде стойкого очага, а в 28% наблюдений выявлялось более одного очага эпилептиформной активности (рис. 1).

МРТ головного мозга / Brain MRI

При МРТ головного мозга у больных с постинфекционной ЛОЭ выявлялись внутренняя и/или наружная заместительная гидроцефалия (43%), асимметрия боковых желудочков и/или расширение височного рога одного из них (72%), расширение щелей субарахноидального пространства (33%), локальная или диффузная атрофия коры (32%), краниовертебральные аномалии (32%), склероз гиппокампа и его различные варианты строения в виде инверсии или округлой формы (36%), кистозно-глиозные изменения (27%), внутримозговые арахноидальные кисты (5%) (табл. 3).

Нарушения со стороны амигдало-гиппокампальной системы наблюдались у 41 больного (32%) в 1-й группе и у 211 пациентов (38%) во 2-й группе, что показывает предрасположенность к возникновению эпилептических приступов в обеих группах наблюдения.

У больных с ЛОЭ и рассеянным склерозом отмечалось преобладание кортикальных и субкортикальных очагов демиелинизации, а также фокальная кортикальная атрофия различной локализации, псевдотуморозные очаги демиелинизации (рис. 2) [34].

Гистологическое и электронно-микроскопическое исследования / Histological and electron microscopic studies

При гистологическом исследовании мышц пациентов 2-й группы с ЛОЭ постинфекционной этиологии обнаружены лимфомакрофагальные инфильтраты, свидетельствующие об умеренном воспалении мышц, коррелировавшем с длительностью инфекционного процесса. Поперечная исчерченность была выражена слабо. Многие мышечные волокна расщеплены, иногда имели змеевидную форму и признаки гипотрофии (рис. 3). Периодически встречалась многоядерность, являющаяся генетическим отражением хронического патологического (инфекционного) процесса. В некоторых мышечных волокнах ядра располагались в центре волокна, что может свидетельствовать о запуске генетических перестроек под воздействием хронически протекающей персистирующей инфекции.

При ЭМИ биоптатов пациентов 2-й группы с ЛОЭ постинфекционной этиологии поперечная исчерченность мышечных пучков нередко отсутствовала, а в ряде участков миофибриллы вообще располагались хаотически. В исследованных биоптатах I-диски определялись хуже, чем Z-диски, однако толщина последних была неодинаковой, а их фрагменты встречались и в пространстве между пучками миофибрилл. Данный факт указывает на снижение сократительной способности мышц, причинами которого может быть длительное (хроническое) воздействие инфекционных агентов. Об этом же свидетельствует различная толщина миофибрилл, их истончение и разрывы, а также змеевидность структуры волокон. Кроме того, в отдельных участках встречались картины лизиса целых пучков миофибрилл, чаще на уровне I-дисков. В этих участках находились крупные прозрачные вакуоли саркоплазматической сети и практически отсутствовал гликоген (рис. 4).

Помимо этого, при ЭМИ биоптатов у пациентов 2-й группы с постинфекционной эпилепсией среди измененных пучков миофибрилл встречались многочисленные измененные митохондрии (плейокония) с прозрачным содержимым вследствие исчезновения матрикса и крист, и в некоторых из них были видны мелкие гранулы. В исследованных биоптатах достаточно часто наблюдались митохондрии гигантских размеров (мегакония) с разрушенными кристами и гранулами неясного генеза, а также митохондрии с более плотной структурой, но без четкой дифференцировки матрикса и крист. Подобные митохондрии обнаруживались и среди пучков миофибрилл с полным отсутствием исчерченности. В этих же участках миоцитов находились вакуоли, содержавшие в себе плотные тельца, которые, вероятно, являлись митохондриями с плохо различимыми матриксом и кристами. В непосредственной близости с измененными митохондриями встречались прозрачные вакуоли с разрушенной мембраной, которые представляли собой канальцы саркоплазматической сети (рис. 5).

Особенно интересен тот факт, что наряду с описанными выше изменениями среди мышечных волокон встречались крупные образования, имевшие утолщенную стенку и содержавшие внутри себя различные органеллы мышечной клетки, включая единичные канальцы саркоплазматической сети, измененные митохондрии, гликоген, рибосомы и полисомы (рис. 6). Данный факт, на наш взгляд, может быть характерен для эпилепсии постинфекционной этиологии, поскольку, по нашим наблюдениям и по данным литературы, он не характерен для других нозологических форм. Наличие таких митохондрий может также свидетельствовать о мутациях в митохондриальной ДНК, происходящих под воздействием хронического воспалительного и/или инфекционного процесса.

Кроме того, в сильно разрушенных участках миоцитов отмечались скопления гликогена с одной стороны и мелких прозрачных пузырьков неясного генеза – с другой. Позволим себе высказать предположение о том, что они могут быть связаны с имеющим место инфекционным процессом у обследуемых пациентов (рис. 7).

У больных 1-й группы при световой микроскопии в биоптате четырехглавой мышцы бедра вблизи сарколеммы нередко обнаруживались обширные участки миолиза, а на некотором расстоянии внутри мышцы располагались ядра в виде цепочек (рис. 8а). Кроме нарушения структуры миоцита сами мышечные фибриллы часто имели змеевидное рыхлое расположение, и внутри пучков миофибрилл обнаруживались крупные лимфо-макрофагальные инфильтраты, окрашенные гематоксилином в фиолетовый цвет (рис. 8b).

Полностью сохранных мышечных клеток в биоптате без изменения каких-либо их органелл при ЭМИ не найдено, и напротив, в миоцитах биоптата обнаруживался как слабо, так и сильно выраженный миолиз. Обращает на себя внимание наличие большого количества капилляров в эндомизии, а также их повсеместно тесный контакт с мышечными клетками. Участки контакта нередко имели прослойку из рыхлого коллагена, что может быть косвенным признаком воспалительных изменений мышцы. Участки миолиза часто наблюдались под сарколеммой, и в них, как правило, находились скопления митохондрий (плейокония) с измененным матриксом и кристами, липиды и лизосомы (рис. 9а). Встречались также обширные участки миолиза внутри мышцы, и в них наблюдались продольные расщепления пучков миофибрилл с потерей чаще Z- и реже I-дисков (рис. 9b).

Миолиз часто встречался вблизи разрушенных Z-дисков, и там же нередко парами находились измененные митохондрии с перетяжкой, имевшие вид гантели, как бы замещавшие эти диски (рис. 10).

В участках миолиза на фоне разрушенных миофибрилл Z-диски, как правило, располагались хаотично либо отсутствовали. Митохондрии имели выраженные нарушения матрикса и крист, вследствие чего становились вакуолизированными. Довольно часто такие митохондрии представляли собой кольцевидную структуру, внутри которой, а также снаружи (но в тесном контакте с митохондрией) располагались липиды (рис. 11). Миофибриллы в этих участках отсутствовали.

Таким образом, при морфологическом исследовании биоптатов пациентов с постинфекционной эпилепсией можно констатировать явное повреждение типичной структуры мышцы, при котором в отдельных ее участках обнаруживались выраженные изменения органелл, что, в свою очередь, может приводить к отчетливым нарушениям функции мышц у пациентов с эпилепсией и хронически протекающей персистирующей инфекцией.

В целом в результате выполненных нами гистологических исследований и ЭМИ у больных с ЛОЭ постинфекционной этиологии был выявлен ряд общих морфологических нарушений с описанными в литературе митохондриальными энцефаломиопатиями (мегакония и плейокония митохондрий), а также совокупность специфических проявлений, характерных для данной патологии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ / CONCLUSION

Таким образом, выполненные клинические, нейрофизиологические, нейровизуализационные и патоморфологические исследования при постинфекционной эпилепсии позволили выявить специфические особенности развития данного заболевания на разных его этапах – от зарождения на фоне острого инфекционного процесса до хронизации при персистирующей инфекции. Установлено, что комплексный анализ наличия и воздействия инфекционных агентов у пациентов с эпилептическими приступами имеет важное значение для контроля течения и прогноза постинфекционной эпилепсии, что представляется актуальным для своевременной диагностики и разработки специфической медикаментозной фармакотерапии.