1

LABORATORIJSKA DIJAGNOSTIKA NEUROLOŠKIH BOLESTI

Doc.dr.sc. Milica Trbojević-Čepe

KLINIČKI BOLNIČKI CENTAR ZAGREBKLINIČKI ZAVODI ZA LABORATORIJSKU DIJAGNOSTIKUMEDICINSKOGA FAKULTETA SVEUČILIŠTA U ZAGREBU

Neurokemijski laboratorij

SREDIŠNJI ŽIVČANI SUSTAV

MOZAK( encephalon )

.....ispunjava lubanjsku šupljinu....................................................................................

KRALJEŽNIČNA MOŽDINA( medulla spinalis )

...ispunjava šupljinu kralježničnog kanala

Brojni otvori u lubanji i izmeñu kralježaka omogućuju vezu izmeñu SŽS-a i periferije

putem živaca

ŽIVCI(12 moždanih, 31 moždinskih)

Povezuju SŽS s ostatkom našeg tijela

GANGLIJI

(osjetni, autonomni)

Skupina tijela neurona što leže izvan

SŽS-a i reguliraju periferne

funkcije živčanog sustava

OSJETNI RECEPTORI

(mehanoreceptori, kemoreceptori, termoreceptori, fotoreceptori,

nociceptori)

PERIFERNI ŽIVČANI SUSTAV TEMELJNI ELEMENTI GRAðE SŽS-a

PARENHIM

• NEURONI• GLIJA STANICE

- Makroglija (astrociti, oligodendrociti)

- Mikroglija

EKSTRACELULARNA TEKUĆINA

• CEREBROSPINALNI LIKVOR

• INTERSTICIJSKA TEKU ĆINA

KRVNO-ŽILNI SUSTAV

Krvno-moždana i krvno-likvorska barijera odvajaju SŽS od periferije

Oligodendrocit

NEURON

Astrocit

Kapilara

Mikroglija

Ependimske stanice

ŽIVČANA STANICA (NEURON)Stvara i provodi živčane impulse

DENDRITI

TIJELO + 2 VRSTE NASTAVAKA

AKSON – provodi živčane impulse.........................................................Često zaštićen mijelinskom ovojnicom

( mijelinizirani aksoni )

AKSON

TIJELO (SOMA)Jezgra

Aksonski završetci

2

MAKROGLIJA – Oligodendrociti u SŽS-uSchwannove stanice u PŽS-u

Stvaraju mijelinske ovojnice

Stvaraju mijelinske ovojnice

Bijela tvar

Siva tvar

BIJELA I SIVA TVAR MOZGA I KRALJEŽNIČNE MOŽDINE

OSNOV BIJELA TVARI

Snopovi aksona obavijenih mijelinskom ovojnicom

bijele boje

OSNOV SIVE TVARI

Tijela neurona (+ostale stanice)

Raspored bijele i sive tvari je različit u kralježničnoj moždini i mozgu

Mozak

Kralježni čna moždina:

Bijela tvar je na površini

Siva tvar je u dubini –oblik leptira ili slova “H”

Mozak:Bijela tvar je u dubini

Siva tvar je uglavnom na površini i tvori moždanu koru

NEKE JEDINSTVENE ANATOMSKE I FIZIOLOŠKE ZNAČAJKE ŽIVČANOG SUSTAVA KOJE UTJEČU NA

MANIFESTACIJU BOLESTI UNUTAR NJEGA

♦ Velika strukturna i funkcionalna različitost unutar živčanog sustava(različiti stanični sadržaj i kemijski okoliš)

♦ Pojedini dijelovi mozga često kontroliraju odreñene aspekte našeg ponašanja(vid, sluh, motorika, pamćenje)

( → mala ozljeda mozga može stoga dovesti do potpunog ispada odreñene

funkcije)

♦ Funkcionalna povezanost neurona (ozljeda jedne skupine neurona možedovesti do odumiranja ciljnih, zdravih neurona)

- da bi preživjeli neuroni moraju stalno razgovarati

ZAŠTITA SŽS-a NA VIŠE RAZINA

� čvrsti koštani oklop + tri vezivne ovojnice + cerebrospinalni likvor

+ sustav

KRVNO-MOŽDANE i KRVNO-LIKVORSKE BARIJERE

CEREBROSPINALNA TEKUĆINA (LIKVOR)

Ukupni volumen 140-160 mL30-40 mL u moždanim komorama

70-80 oko mozga

30 mL oko kralježnične moždine

Likvor ispunjava 4 moždane komore i subarahnoidni prostor oko mozga i kralježnične

moždine

Stvaranje

Stvara se u koroidnim spletovima moždanih komora~ 0,21 mL/ sat → 500 mL svaki danUkupni volumen likvora se izmjeni svakih 5-6 sati

Gibanje i otjecanjeGiba se pod utjecajem hidrostatskog tlaka (“bulk flow”)

Otječe u venske sinuse dure mater kroz granulacije arahnoideje

BARIJERE - osiguravaju izrazito stabilnu homeostazu SŽS-a

- pružaju zaštitu SŽS-a od infekcija i toksi čnih tvari

- ograni čavaju i reguliraju upalni i imunološki odgovor unutar SŽS-a (dva odjeljka- likvorski i parenhim)

Endotel dubokih moždanih kapilara

Epitel koroidnih spletova

Moždana kapilara obavijena nožicama

astrocita

“Čvrsti spoj” ( tight junction) što spaja endotelijske stanice moždanih

kapilara i epitelijske stanicekoroidnog spleta je morfološka

osnova barijera

Koroidni splet

KRVNO-MOŽDANA BARIJERA KRVNO-LIKVORSKA BARIJERA

3

Kada prednosti postanu izvor opasnosti

• Smještaj unutar čvrstog oklopa lubanje ( tri odjeljka)

– promjena volumena bilo kojeg odjeljka uzrokuje intrakranijskog tlaka

• Likvor štiti i prehranjuje meke moždane strukture:- zarazne klice i tumorske stanice mogu se širiti unutar SŽS-a putem likvor

• Načini ulaska zaraznih klica : – hematogenim putem preko aktivirane krvno-moždane barijere (UPALA →

pokretanje obrane)– alternativnim putem duž živaca (nema pokretanja upale→ teška oštećenja)

• Rano odvajanje SŽS-a od periferije sustavom barijer a– smanjena imunološka tolerancija, ograničena sposobnost upalnog reagiranja

• Živci – izvan sustava barijera: direktna izloženost djelovanju zaraznih klica i protutijela iz krvi → mogućnost ulaska zaraznih klica i toksičnih tvari u SŽS putem retrogradnog aksonskog transporta

Mijelinski bazični protein (MBP)

� specifičan protein mijelina

� “skriven” na unutarnjoj strani

plazmatske membrane oligodendrocita

� smanjena imunološka tolerancija

domaćina

� izaziva jake autoimune reakcije

Mijelinu pridruženi glikoprotein

(MAG)� nalazi se na vanjskoj strani

membrane

� dostupan antitijelima iz krvi

Imunogeničnost “nervno specifičnih” antigena → poticanje razvoja autoimunih bolesti živčanog sustava

Živci se anatomski nalaze izvan sustava barijera →izloženost djelovanju iz periferije

OSJETNI ŽIVCI

– ulazak zaraznih klica

u osjetne ganglije (perzistiraju će infekcije)

(virusi grupe herpes)

Motori čka vlakna

Osjetilna vlakna

MOTORIČKI ŽIVCI

Retrogradni aksonski transport

- toksini

- zarazne klice

- protutijela i dr.

Neuroni su stanice za čitav život

(post-mitoti čke stanice, gube sposobnost dijeljenja)

SKLONOST DEGENERACIJI

- Potreba za velikom količinom energije (skladištenje energije unutar mozga je ograničeno) → opasnost oštećenja reaktivnim kisikovim spojevima

- Ograničena mogućnost reakcije na različite ozljede → povećana sklonost apoptozi i nekrozi

- Dugoživuće stanice →nakupljanje toksina i balastnih tvari → bolesti nakupljanja

- Dugoživuće i dobro zaštićene stanice→ pogodne za preživljavanje zaraznih klica → perzistirajuće infekcije

MOGUĆI UZROCI OŠTEĆENJA ŽIVČANOG SUSTAVA

♦ Uroñene greške razvoja (malformacije, metaboličke greške)

♦ Traume ♦ Infekcije ♦ Ostale upalne bolesti (autoimune i dr.)

♦ Poremećaji krvotoka i krvnih žila (krvarenja, hipoksije/ishemije i

reperfuzijske ozljede, vaskulitisi) ♦ Metabolički i nutritivni

poremećaji ♦ Tumori i metastaze ♦ Bolesti nakupljanja

♦ Štetno djelovanje toksina, metala, lijekova, droga i dr.

♦ Poremećaji ekstracelularne tekućine (hidrocefalus, edemi) i dr.

NEUROLOŠKE BOLESTI

• CEREBROVASKULARNE BOLESTI

• UPALNE BOLESTI ŽIV ČANOG SUSTAVA

• PRIMARNE DEMIJELINIZIRAJU ĆE BOLESTI

• TUMORI ŽIVČANOG SUSTAVA

• BOLESTI CEREBROSPINALNE TEKU ĆINE I OSTALIH TEKUĆINA MOZGA

• NEUROMETABOLIČKE BOLESTI

• NEUROMUSKULARNE BOLESTI

• BOLESTI EKSTRAPIRAMIDNOG MOTORNOG SUSTAVA

• NEURODEGENERATIVNE BOLESTI

• PAROKSIZMALNI POREME ĆAJI SVIJESTI

4

embolija

hemoragija

ateroskleroza

MOŽDANI UDAR UPALNE BOLESTI ŽIVČANOG SUSTAVA

Prema vrsti upale

• gnojna

• serozna• hemoragična

Prema etiologiji

• Zarazne klice : bakterije (koki, bacili, spirohete, rikecije), virusi, gljivice, paraziti, prioni

• Drugi čimbenici, često nepoznate etiologije – autoimune, alergijske i dr.

………………………………………….................

Upala se može javiti i kao reakcija na :

- krvarenje unutar SŽS-a- maligni proces (uz nekrozu tkiva) - mehaničku ili kemijsku iritaciju

(trovanja, aplikacija lijeka, ugradnjastranog tijela, punkcija)

Prema lokalizaciji

• meningitis (meke moždane ovojnice – meninge)

• encefalitis (moždani parenhim)• mijelitis (kralješnična moždina• radikulitis (korijenovi moždinskih

živaca)• neuritis (živci)

OŠTEĆENJA MIJELINSKIH OVOJNICA

DEMIJELINIZACIJSKE BOLESTI PERIFERNOG I SREDIŠNJEG ŽIVČANOG SUSTAVA RAZLIČITE ETIOPATOGENEZE (upalne,

toksične, genetske i dr.)

AUTOIMUNI POREMEĆAJI ŽIVČANOG SUSTAVA

Autoimune (demijelinizirajuće) bolesti središnjeg živčanog

sustava

♦ multipla skleroza ♦ optički neuritis

♦ transverzalni mijelitis ♦ akutni diseminirani

encefalomijelitis ♦ primarni vaskulitis i dr.

MULTIPLA SKLEROZA

degeneracija mijelinau mozgu

degeneracija mijelinau kralježničkoj moždini

Najčešća kronična upalna autoimuna (demijelinizirajuća)bolest SŽS

Upalnademijelinizacija

Transekcijaaksona

Bijela tvar normalnog izgleda

Rana faza bolesti: dolazi do propadanje mijelinskih ovojnica (demijelinizacija) uslijed autoimunog procesa (ciljni antigen ?), uz ponovnu remijelinizaciju →akson je očuvan, a time i funkcija samog neurona

Kasna faza bolesti: proces remijelinizacije slabi što dovodi do oštećenja i samog aksona (aksonopatije), a zatim i njegovog daljnjeg propadanja u distalnom dijelu od ozljede (Wallerianova degeneracija). Uslijed propadanja aksona i prekida prijenosa živčanih impulsa, dolazi do denervacije ciljnih(zdravih) neurona što uzrokuje gubitak njihove funkcije ( ! patološki proces širi se i na zdravo tkivo).

Multipla skleroza

Wallerianova degeneracija

5

Korelacija kliničkogtijeka bolesti kod

multiple skleroze i patologije neurona Klini čki tijek

Gubitak aksona

Gubitak mijelina

Godine

♦ Guillain-Bar ŕeov sindrom

↓↓↓↓Post infekcijski sindrom: u periferiji se stvaraju protutijela na

zarazne klice koja pokazuju unakrsnu reaktivnost s moždanim antigenima → oštećuju živce (mogući teški

motorički deficiti)

♦ Mijastenija gravis (MG)

↓↓↓↓U periferiji se stvaraju (auto)antitijela koja “ometaju”

neurotransmisiju u perifernom živčanom sustavu

Autoimune bolesti perifernog živčanog sustava

• Uzrok: (auto) antitijela iz periferije “blokiraju” nikotinske

acetilkolinske receptore (nAchR) u neuromuskularnoj spojnici, a time vezanje neurotransmitora i prijenos živčanog impulsa na

sam mišić

• Posljedica : smanjen broj receptora sposobnih za

neurogenu aktivaciju mišića ometa njihovu kontrakciju

Mijastenija gravis

Zdravi neuron Ozljeda aksona

Degeneracija aksona iza mjesta ozljede

Izrastanje novog aksona i njegova mijelinizacija

OZLJEDA ŽIVACA I REGENERACIJA AKSONA U PERIFERNOM ŽIVČANOM SUSTAVU

Za razliku od središnjeg živčanog sustava, u perifernom živčanom sustavu regeneracija aksona je moguća, a važnu ulogu pritom imaju mlade Schwannove

stanice što oblikuju “žljeb” duž kojeg će izrastati nova aksonska mladica

Sustavne autoimune bolesti s neurološkim komplekacijama

♦lupus eritematozus, ♦ sarkoidoza,

♦Behcetova bolest, ♦ antifosfolipidni sindrom

♦ vaskulitisi i dr.

Paraneoplasti čki neurološki sindromi

Autoimune neurološke bolesti povezane sa sistemskim karcinomima i

pojavom “onkoneuronalnih antigena”

Sporo rastući tumori - dojke, jajnika, pluća (“malih stanica”),

Hodkinova bolest

Neurološki poremećaji

♦ encefalomijelitis ♦ cerebelarna degeneracija ♦ retinopatija ♦senzorna neuropatija ♦ mijastenični sindrom ♦ paraneoplastički

polimiozitis/ dermatomiozitis

6

Onkoneuronalni antigeni :

Tijekom maligne transformacije dolazi do ekspresija proteina koji se normalno nalaze samo u neuronima

AUTOANTITIJELA

DIJAGNOZA

Najčešća (auto)antitijela koja se odreñuju u krvi u dijagnostici paraneoplastičnih sindroma

Antigen Vrsta tumora Neurološki poremećaj

Hu “small cell” pluća Encefalomijelopatija/senzorna neuropatija

Yo dojka, ovarij cerebelarna degeneracija

Ri dojka paraneoplastičnaopsoklonus mioklonusataksija (POMA)

EKSTRAPIRAMIDNEBOLESTI

EKSTRAPIRAMIDNEBOLESTI

KLINIČKI SIMPTOM: poremećaj u regulaciji “fine” motorike

Mogući uzroci

Degenerativne neurološke bolesti(m. Parkinson)

Degenerativne neurološke bolesti(m. Parkinson)

Nasljedne bolesti( m. Wilson , m. Hungtington)

Nasljedne bolesti( m. Wilson , m. Hungtington)

Metabolički poremećaji(hiper- i hipoparatireoidizam,hepatoencefalopatija )

Metabolički poremećaji(hiper- i hipoparatireoidizam,hepatoencefalopatija )

Traume mozga, ishemija, hipoksija,epilepsija

Traume mozga, ishemija, hipoksija,epilepsija

Zarazne bolesti:encefalitis, SSPE,neurosifilis

Zarazne bolesti:encefalitis, SSPE,neurosifilis

Intoksikacije:teški metali,CO, lijekovi

Intoksikacije:teški metali,CO, lijekovi

Imunološka oboljenja:Lupus, reumatske bolesti

Imunološka oboljenja:Lupus, reumatske bolesti

WILSONOVA BOLESTWILSONOVA BOLEST--KARAKTERISTIKARAKTERISTIČČNI NALAZINI NALAZI

� ↑ Izlučivanje Cu mokraćom, test provokacije penicilaminom

� ↓ Ceruloplazmin u krvi

� ↓ Cu u krvi

� Hemolitička anemja

� Kayser-Fleischer-ov prsten pri oftalmološkom pregledu

Nasljedna bolest u kojoj dolazi do nakupljanje bakra u tkivima

Bez obzira kako se manifestira, Wilsonova bolest je uvijek smrtonosna, ako se pravodobno ne zapo čne s doživotnim,

neprekinutim i specifi čnim lije čenjem.

↑ Izlučivanje

Cu u mokraći

↓ Ceruloplazmin

↓ Cu u krvi

PoremePoremeććajiaji jetrejetre

PoremePoremeććajiaji SSŽŽSS--aa

PoremePoremeććajiaji bubregabubrega

Mutacije genaMutacije genaATP7BATP7B

terapijaterapija

Genotipizacija: *ispituje se samo u osoba s pojačanim rizikom za bolest,primjerice braća i sestre već oboljelog

Izrazita genetička heterogenost – različiti fenotipovi bolesti

PORFIRIJEBolesnici s abdominalnim kolikama + neuropsihijatrijski

simptomi

Bolesnici s uglavnom motornom proksimalnompolineuropatijom

AKUTNE NEUROLOŠKE PORFIRIJE-imaju istovjetne neurološke manifestacije

� akutna intermitentna porfirija (AIP), � hereditarna koproporfirija (HCP)� porfirija varijegata (PV),

• aminolevulinska kiselina (ALA) i porfobilinogen (PBG) se u akutnoj fazi bolesti u suvišku izlučuju mokraćom, dok u fazi remisije mogu biti normalni.

7

UTVRDITI RADI LI SE O PRIMARNO NEUROLOŠKOJ BOLESTI

ili

DIJAGNOZA !!!

MULTISISTEMSKOJ BOLESTI

NEUROLOŠKOJ KOMPLIKACIJI SUSTAVNE BOLESTI

STEČENA BOLESTUROðENA BOLEST

SISTEMSKI POREMEĆAJI KOJI ZNAČAJNO

UTJEČU NA FUNKCIJU ŽIVČANOG SUSTAVA

BOLESTI ORGANA

• Jetra (bilijarna ciroza, hepatična koma)

• Bubrezi (uremija)

• Pankreas (dijabetes, hipoglikemija)

• Štitnjača (miksedema)

• Paratiroidna žljezda (hiperparatiroidizam)

• Nadbubrežna žljezda (Addisonova bolest, Cushingov sindrom, feokromocitom)

• hematološke bolesti (anemije)

• infekcije, sepsa

• maligne bolesti: hemoblastoze, solidni tumori

(metastaze u SŽS, paraneoplastički sindromi)

• imunološke bolesti: kolagenoze, sarkoidoza, lupus, vaskulitisi (različite neurološke komplikacije

• porfirije (akutne)

• nedostatak vitamina (tiamin, kobalamin)

SISTEMSKE BOLESTI

• poremećaji acidobaznog statusa i elektrolita

• hiperamonijemija

• hiperbilirubinemija

• hipo- i hiperglikemija

• hiperlipidemije

RAZLIČITA PATOFIZIOLOŠKA STANJA

• Anamneza

• Fizikalni pregled - serija neuroloških testova

Racionalni dijagnostički pristupRacionalni dijagnostički pristup

8

• Tehnike slikovnog prikaza(CT, NMR, SPET)

• Racionalno odabran skup laboratorijskih pretraga !!!

LABORATORIJSKE PRETRAGE

• HEMATOLOŠKE PRETRAGE

• KOAGULACIJSKE PRETRAGE

• BIOKEMIJSKE I IMUNOKEMIJSKE PRETRAGE

• IMUNOLOŠKE PRETRAGE

• MIKROBIOLOŠKE PRETRAGE

• ENDOKRINOLOŠKE PRETRAGE

• PRETRAGE VITAMINA I ELEMENATA U TRAGOVIMA

• FARMAKOLOŠKE PRETRAGE

• PRETRAGE MOLEKULARNE DIJAGNOSTIKE

• PRETRAGE CEREBROSPINALNOG LIKVORA

� Što se očekuje od rezultata pretrage?

� Kolika je specifičnost i osjetljivost testa?

� Rizik i cijena pretrage?

Biološki uzorak

• Krv (serum)

• Urin

• Cerebrospinalna tekućina(likvor)

• Kultura kožnih fibroblasta• Stanice plodne vode• Bioptati (jetre, mišića, živaca, mozga)