МРТ-ВЕРИФИКАЦИЯ НАСЛЕДСТВЕННЫХ СПИНОЦЕРЕБЕЛЛЯРНЫХ ДЕГЕНЕРАЦИЙ С АУТОСОМНО-ДОМИНАНТНЫМ ТИПОМ НАСЛЕДОВАНИЯ: ОСНОВНЫЕ МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ВАРИАНТЫ

MRI VERIFICATION OF AUTOSOMAL DOMINANT HEREDITARY SPINOCEREBELLAR DEGENERATIONS: MAIN MORPHOLOGICAL VARIANTS

Mariia Krivosheeva

graduate student of the Neurology Department of the Kazan State Medical Academy — the branch of Russian Medical Academy of Continuous Professional Education,

Russia, Kazan

Gulnara Khuzina

candidate of medical sciences, associate professor of the Neurology and Rehabilitation Department of the Kazan State Medical University,

Russia, Kazan

АННОТАЦИЯ

Цель. Оценить современное состояние проблемы МРТ-диагностики наследственных спиноцеребеллярных дегенераций с аутосомно-доминантным типом наследования. Метод. Анализ отечественной и зарубежной литературы по указанной проблеме. Результат. Наследственные спиноцеребеллярные дегенерации (СЦД) – обширная группа нейродегенеративных заболеваний, выделяемая на основе преобладания в клинике синдрома прогрессирующих координаторных нарушений. К сегодняшнему дню, описаны 48 аутосомно-доминантных СЦД. Выводы. Выраженный генетический полиморфизм, а также разнообразие клинических проявлений, осложняют дифференциальную диагностику СЦД и обусловливают важность проведения дополнительных параклинических методов исследования (прежде всего, нейровизуализации) в клинической практике.

ABSTRACT

Aim. To assess the current state of the problem of MRI diagnostics of autosomal dominant hereditary spinocerebellar degenerations. Method. Analyze the latest scientific publications. Results. Hereditary spinocerebellar degenerations (SCD) is a large group of neurodegenerative diseases, characterized by progressive cerebellar ataxia as the main symptom. To date, 48 autosomal dominant SCDs have been described. Conclusions. Differential diagnosis of SCD is complicated due to wide genetic polymorphism and a variety of clinical manifestations, so, using of paraclinical research methods (primarily neuroimaging) is important in clinical practice.

Ключевые слова: спиноцеребеллярная атаксия, магнитно-резонансная томография, паттерны.

Keywords: Spinocerebellar ataxia, magnetic resonance imaging, patterns.

Наследственные спиноцеребеллярные дегенерации (СЦД) представляют собой гетерогенную группу прогрессирующих заболеваний нервной системы, основным клиническим проявлением которых являются нарушения координации движений на фоне специфической гибели клеток мозжечка, нарушения его афферентных и эфферентных связей. По типу наследования выделяют аутосомно-доминантные, аутосомно-рецессивные, СЦД с Х-сцепленным типом наследования, а также митохондриальные заболевания. Основная классификация АД-СЦД основывается на последовательной нумерации типов заболеваний, входящих в данную группу согласно порядку их генотипического картирования и описания в научных публикациях. На сегодняшний день определены гены 48 аутосомно-доминантных форм СЦД (АД-СЦД), для 40 из них выделены патологические белковые продукты.

Ориентировочная средняя распространенность всех видов СЦД в различных популяциях мира составляет 3-10 на 100 000 [10]. По данным последнего метаанализа [7], АД-СЦД имеют распространенность 0-5,6 (в среднем 2.7) на 100 000, при этом наиболее часто выявляются АД-СЦД 3 (в среднем 20-50%), АД-СЦД 2 (около 15%), АД-СЦД 1 (10%), АД-СЦД 6 (до 15%), АД-СЦД 7 (5-7%) типов [2, 7]. Остальные типы считаются редкими (менее 1%) [9]. Возраст дебюта широко варьирует от младенческого до старческого в зависимости от типа заболевания. Клинические проявления разнообразны, включая как «чисто атактические» варианты, так и сочетанные формы с экстрацеребеллярной симптоматикой (пирамидный, экстрапирамидный синдромы, полинейропатия, когнитивные нарушения, пароксизмальные расстройства) [11]. Прогрессирующее течение на фоне отсутствия этиопатогенетических методов лечения для большинства СЦД, приводят к инвалидизации и сокращению продолжительность жизни.

Выраженный фенотипический полиморфизм СЦД ограничивает возможности верификации при помощи клинического метода. Широкий спектр заболеваний, сопровождающихся прогрессирующей координаторной дисфункцией, обусловливает важность комплексного подхода к проведению дифференциальной диагностики СЦД. Несмотря на то, что верификация диагноза СЦД производится только путем ДНК-тестирования [2], использование параклинических и инструментальных методов, а также детальный сбор анамнеза в совокупности с тщательным неврологическим осмотром позволяют ограничить спектр исследуемых генов. Возможность прижизненной оценки морфологических изменений и динамики их прогрессирования подчеркивают значимость метода магнитно-резонансной томографии (МРТ) головного мозга для диагностики данной группы заболеваний.

Дифференциальная диагностика СЦД проводится в первую очередь с потенциально курабельными вторичными (в том числе, «поздними») мозжечковыми дегенерациями. Исключаются дисметаболические, дисциркуляторные, токсические, аутоиммунные, эндокринологические, инфекционные, посттравматические причины атаксий, а также опухоли и аномалии развития задней черепной ямки. Выявление при МРТ головного мозга признаков перечисленной выше патологии (например, инфаркта и постинфарктных изменений мозжечка/ очага демиелинизации в белом веществе полушария мозжечка/ посттравматичекой кисты, абсцесса или опухоли инфратенториальной локализации, синдрома Арнольда-Киари) позволяет с высокой степенью вероятности исключить диагноз АД-СЦД.

В клинической практике применяются стандартные режимы МРТ (T1 и Т2 взвешенные изображения, DWI, SWI, FLAIR, а также бесконтрастная ангиография). В исследовательских целях для изучения морфологии СЦД используются разнообразные дополнительные методики МРТ: высокопольная, диффузно-тензорная МРТ (и ее разновидности), воксел-ориентированная морфометрия, трактография, спектроскопия, автоматизированные системы расчета количественных параметров, которые сопоставляются с клиническими данными для выявления значимой корреляции. В дальнейшем эти данные предполагается использовать для оценки эффективности терапии СЦД в качестве суррогатного маркера [1, 3].

Соответственно основным патологоанатомическим находкам, описаны основные МР-паттерны АД- СЦД: оливопонтоцеребеллярная атрофия, кортико-церебеллярная атрофия и изолированная атрофия мозжечка [9]. Большинство выявляемых признаков не являются строго специфичными для отдельных нозологий и используются не изолированно, но в сочетании с анамнестическими и клиническими данными.

Для АД-СЦД 2 типа характерен МР-паттерн оливопонтоцеребеллярной атрофии. Нейровизуальные данные АД-СЦД 2 типа, в основном, представлены потерей объема белого вещества мозжечка (в черве и полушариях и средних мозжечковых ножках) и стволовых структурах (перидентальных областях, дорсальной части моста и поверхностной части мозговых ножек) [6].

Паттерн кортико-церебелярной атрофии характерен для АД-СЦД 1, 3 и 7 типов. МР- картина АД-СЦД 1 типа характеризуется потерей серого вещества мозжечка (в гемисферах черве и средних ножках) и стволе головного мозга (средний мозг, мост, продолговатый мозг), больших полушариях (уменьшение объема серого вещества в области хвостатых ядер, скорлупы, атрофия коры височных долей), а также демиелинизацией поперечных волокон моста [6, 7, 10]. При этом степень выраженности мозжечковой дегенерации имеет прямую зависимость от длины полиглутаминового тракта. Особенности МРТ АД-СЦД 3 типа включают: мозжечковую атрофию (в гемисферах (симметрично) и черве мозжечка, потерю серого вещества вещества в зоне зубчатого ядра, средних ножках мозжечка), истончение стволовых структур (дорзальной части моста, атрофи. среднего мозга, моста, продолговатого мозга), и патологию больших полушарий головного мозга (уменьшение объема серого вещества внутреннего бледного шара, скорлупы, таламуса и хвостатого ядра, истончение коры лобных, височных, теменных, затылочных долей обеих гемисфер) [6, 7, 10]. Характерными чертами МРТ при АД-СЦД 7 типа являются: атрофия полушарий мозжечка, а также изменения коры больших полушарий (атрофия серого вещества клина, преклинья, пре- и постцентральной извилин, нижней фронтальной извилины и коры височных долей) [4, 6, 10].

«Мягкая» изолированная атрофия мозжечка (полушарий и области зубчатого ядра) может быть выявлена в случае АД-СЦД 6 типа, однако в некоторых случаях МРТ демонстрирует отсутствие патологических изменений [7, 10].

Волюметрические исследования, проводимые в динамике указывают на высокую скорость прогрессирования описанных изменений при АД-СЦД 1, 2, 3, 7 типов [5]. Исследование доклинических носителей генетического дефекта (АД-СЦД 1, 2, 3, 6, 7 типов) не выявило макроскопических признаков патологии центральной нервной системы [5]. В первые годы манифестации заболевания, на МР-изображениях могут отсутствовать патологические отклонения [8], что подчеркивает необходимость оценки МРТ в динамике. Корреляция между степенью выраженности атрофического процесса и клиническими проявлениями требует дополнительного изучения на больших выборках.

Широта распространения синдрома прогрессирующей координаторной дисфункции в клинической практике, а также число нозологических единиц описанной группы заболеваний и разнообразие клинических проявлений затрудняют дифференциальную диагностику АД-СЦД, что подчеркивает роль параклинических методов исследования (в первую очередь, нейровизуализации) для определения генов-кандидатов ДНК-анализа. Определение характерных для отдельных нозологий паттернов магнитно-резонансной томографии (МРТ) головного мозга имеет высокую значимость как в дифференциальной диагностике, так и в проведении клинических исследований СЦД (как маркер прогрессирования заболевания).

Список литературы:

1. Adanyeguha I. M., Perlbarga V., et al. Autosomal dominant cerebellar ataxias: Imaging biomarkers with high effect sizes//NeuroImage: Clinical. 2018. Vol.19. P.858-867
2. Gasser T., Finsterer J., et al. EFNS guidelines on the molecular diagnosis of ataxias and spastic paraplegias//European Journal of Neurology. 2010 Vol.17. №2. P.179–188
3. «Handbook of Clinical Neurology», еdited by Manto M., Thierry A., Huisman G.M. //New York: Elsevier. 2018. P.262-281.
4. Heidelberga D., Ronsinc S., et al. Main inherited neurodegenerative cerebellar ataxias, how to recognize them using magnetic resonance imaging?// Journal of Neuroradiology. 2018. Vol.45. P.265–275
5. Jacobi, H., Reetz, et al. Biological and clinical characteristics of individuals at risk for spinocerebellar ataxia types 1, 2, 3, and 6 in the longitudinal RISCA study: analysis of baseline data//The Lancet Neurology. 2013. Vol.12. №7. P.650–658. 
6. Klaes X A., Reckziegel X E., et al. MR Imaging in Spinocerebellar Ataxias: A Systematic Review//AJNR Am. J. Neuroradiol. 2016. Vol.37. №8. P.1-8
7. Ruano, L., Melo, C., Silva, M. C., Coutinho, P. The Global Epidemiology of Hereditary Ataxia and Spastic Paraplegia: A Systematic Review of Prevalence Studies//Neuroepidemiology. 2014.  Vol. 42. №3. Р. 174–183.
8. Reetz, K., Costa, et al. Genotype-specific patterns of atrophy progression are more sensitive than clinical decline in SCA1, SCA3 and SCA6//Brain. 2013. Vol.136. №3. Р.905–917.
9. Schöls L., Bauer P., et al. Autosomal dominant cerebellar ataxias: clinical features, genetics, and pathogenesis// The Lancet Neurology. 2004. Vol.3. №5. P.291 – 304
10. Иллариошкин С.Н., Иванова-Смоленская И.А., Маркова Е.Д. ДНК-диагностика и медико-генетическое консультирование в неврологии – M.: МИА, 2002 – C. 282 - 328.
11. Клюшников С.А., Иллариошкин С.Н. Алгоритм диагностики наследственных атаксий // Нервные болезни -2012 -№1 – С. 7-12.