Стволовые клетки головного мозга при инсульте

Стволовой инсульт представляет собой частный случай инсульта головного мозга. При этой патологии проблемы с кровоснабжением клеток касаются одной из важнейших частей мозга — ствола. Эта структура отвечает за жизненно важные функции. И нарушение кровотока приводит к их недостаточности.

Инсульт ствола головного мозга сопровождается гибелью нейронов на главном участке головного мозга — стволе. Омертвение тканей происходит в результате острого нарушения мозгового кровоснабжения.

Этот вид инсульта отличается от других тем, что представляет непосредственную угрозу жизни пострадавшего.

Блокада в стволе мозга нарушает сосудодвигательную и дыхательную функцию, инвалидизируя человека. При отсутствии своевременной помощи часто регистрируется летальный исход. Прогноз выздоровления не превышает 3%.

Стволовой инсульт — что это

В головном мозге постоянно протекают химические реакции, даже при незначительном снижении кровотока орган начинает испытывать дефицит кислорода. У здорового человека через 100 граммов мозгового вещества протекает 50 мл крови, при мозговой катастрофе — 10 мл. Это приводит к утрате некоторых функций.

Любопытный факт! Нервная клетка способна существовать без кислорода не более 7 минут, затем она гибнет.

Ствол — основной участок мозга, расположенный в глубинном основании черепа. В этой зоне располагается средний и продолговатый мозг, нервные ходы, ядра нервов черепа, варолиев мост.

Продолговатый мозг регулирует процесс дыхания, моргания, чихания, кашля, глотания. Повреждение этой области вызывает остановку сердца, блокировку дыхания.

Варолиев мост отвечает за восприятие слуховой информации, в этом месте мост соединяется с мозжечком и спинным мозгом. При нарушении функционирования моста развивается глухота, лицевой паралич. Средний мозг регулирует бессознательные двигательные акты, движения частей тела. Дисфункция этого участка ведёт к проблемам с передвижением.

Ствол локализуется в труднодоступном месте под мозговыми полушариями.

Внимание. Если участок отекает, он стремительно смещается и сдавливается, что смертельно для пострадавшего. Эта мозговая часть прилегает к спинному мозгу, связана с деятельностью центральной нервной системы и внутренних органов.

Ствол мозга контролирует:

сердечную мышцу;
органы респираторного тракта;
слуховые и зрительные органы;
температуру тела;
мышечный тонус;
двигательную способность;
вегетативные функции;
жевательные и глотательные функции;
органы половой системы.

Стволовой участок получает информацию от органов чувств, затем данные переходят в мозговую кору, от неё сигналы исходят к спинному мозгу.

Стволовой инсульт развивается вследствие неспособности сосудов донести кислород и питательные элементы к стволу мозга. Ткани начинают погибать, утрачивается их функциональность.

Классификация и причины приступа

Поскольку инсульт ствола головного мозга развивается идентично блокадам иных локализаций, то они имеют общие причины возникновения. Причины зависят от механизма поражения артерий и нейронов. Исходя из этого, выделяют геморрагический и ишемический стволовой инсульт.

Первый происходит вследствие разрыва питающей мозг артерии, он влечет кровоизлияние. Причиной его является гипертензия или врожденная патология сосудов, выраженная в их истончении.

Причины ишемического вида

Ишемический инсульт ствола головного мозга сопровождается закупоркой артерий, вследствие сосудистой непроходимости либо формирования тромба, атеросклеротической бляшки. Среди факторов риска этой формы патологии выделяют артериальную гипертензию, сахарный диабет, повышенную концентрацию холестерина в крови, атеросклероз, болезни сердечно-сосудистой системы.

Обратите внимание! Увеличение артериальных показателей давления до 140-90 мм. рт. ст. увеличивает возможность нарушения мозгового кровообращения.

Причины ишемического инсульта ствола головного мозга дифференцируют на такие группы.

Атеротромботическая. Ишемические явления появляются в результате постепенно увеличивающегося кровяного сгустка внутри сосудистого канала. Подобному состоянию предшествует резкое изменение настроения, рассеянность, агрессивность, ухудшение памяти. Этот вид чаще возникает по утрам.
Эмболическая. Происходит внезапно, пострадавший ощущает резкую боль от молниеносной закупорки сосуда эмболом. Такой инсульт обычно развивается на фоне сердечных патологий. Чаще выявляется днём после физического либо эмоционально перенапряжения.
Гемодинамическая. Развивается при пониженном артериальном давлении, когда мозг недополучает требуемого объёма питательных элементов.
Лакунарная. Сопровождается повреждением мельчайших капилляров, которые локализуются в глубинных слоях мозга. Часто случается днём вследствие повышения артериальных показателей.
Гемореологическая. Развивается в результате увеличения кровяной вязкости. Диагностируется редко.

Справочно. После закупорки сосудистого канала наступают явления ишемии, гибнут нервные клетки, утрачивая свои функции. Развивается мозговая отёчность.

Что вызывает геморрагическую форму

Стволовой геморрагический инсульт диагностируется при разрыве сосудистого канала, что ведёт к мозговому кровоизлиянию. Исходя из локализации кровоизлияния, вид дифференцируют на паренхиматозный, субарахноидальный, эпидуральный.

Стволовой геморрагический инсульт обычно происходит в результате физического либо эмоционального перенапряжения, черепно-мозговых травм.

Проявления стволовой дисфункции

Инсульт мозгового ствола проявляется яркой клинической картиной, симптоматика зависит от степени поражения вещества. Признаки блокады развиваются остро, пострадавший ощущает нестерпимую боль в затылочной области, головокружение, учащение сердечного ритма, затуманивается сознание. У больного развиваются позывы к рвоте и цефалгия из-за резкого повышения внутричерепного давления.

Важно! Если не оказать человеку помощь в течение первых часов после удара, спасти его будет невозможно.

Каждый вид патологии характеризуется проявлением специфических симптомов. Ишемическая форма стволовой блокады выражается в параличах, изменении положения языка, опущении века, нарушении речи, глотания и дыхания.

Геморрагическая форма характеризуется появлением более яркой симптоматики, которая моментально нарастает. У больного ухудшается зрение, парализуется мускулатура, возникают трудности с дыханием, человек теряет сознание. Развивается рвотный рефлекс, повышается температура тела. Часто пострадавший впадает в кому.

При кровоизлиянии признаки проявляются резко, симптоматика артериальной закупорки нарастает на протяжении нескольких часов.

Оказание неотложной помощи

После возникновения первых признаков инсульта следует немедленно начинать оказание первой помощи. Только это сможет спасти человека от инвалидности и смерти.

Необходимо:

уложить пострадавшего, приподняв его голову;
обеспечить приток свежего воздуха;
освободить тело пациента от сдавливающей одежды, аксессуаров;
повернуть голову набок для лучшей эвакуации рвотных масс;
приложить к области головы влажное полотенце.

Во время ожидания приезда скорой помощи требуется отслеживать показатели артериального давления, сердцебиение, дыхание.

Последствия поражения мозгового ствола

Стволовой инсульт характеризуется высоким процентом смертности. Даже если пострадавший сможет выжить, он полностью либо частично утрачивает определённые функции. Своевременное лечение и реабилитация не гарантируют восстановления потерянных навыков. Последствия стволового инсульта зависят от формы заболевания, локализации и масштабов мозгового поражения.

К смерти приводит стволовая отёчность с защемлением участка под мозговой оболочкой. Это вызывает сбои в работе сердца, блокировку дыхания, эпилептические припадки. При масштабном поражении тканей появляются инфекционные болезни мочевыводящих путей, тромбозы, воспаление лёгких, пролежни. Может развиться инфаркт миокарда, сепсис, желудочное кровотечение.

Внимание. Больные с лёгким нарушением мозгового кровообращения, которые способны передвигаться, часто падают и ломают конечности, что также приводит к летальному исходу.

Глотательная дисфункция

Нарушение глотания после инсульта называется дисфагией. Навык тяжело восстановить, для этого применяют особые техники. Изначально пострадавшего обучают умению проглатывать измельчённую пищу.

Подобное глотательное расстройство снижает эффективность всей реабилитационной программы, так как пациент получает пищу с помощью гастростом, зондов.

Речевые нарушения

Поражение мозгового ствола приводит к нарушению речи, которое сопровождается трудностями с произношением и пониманием некоторых слов. Люди начинают говорить тихо, невнятно, нечленораздельно. Это патологическое явление имеет благоприятный прогноз.

Необходимо заниматься с логопедом. После окончания курса больной продолжает упражнения в домашних условиях.

Ухудшение функциональности конечностей

Стволовой инсульт всегда приводит к нарушению двигательных функций. Пациент начинает непроизвольно махать и двигать руками и ногами. Это объясняется потерей контроля над мышечным аппаратом.

Восстановить двигательные навыки можно только в первые месяцы после удара. Чем больше времени прошло после блокады, тем хуже прогноз: вернуть мышечную силу будет невозможно.

Проблемы с координацией

Явления ишемии и кровоизлияние при стволовом инсульте провоцируют головокружение, которое ухудшает координацию движений. Болезненный признак необходимо устранить как можно скорее.

Для этого с пациентом проводят тренировочные упражнения на неустойчивых тренажёрах. Это позволяет скорректировать дисфункцию.

Нарушенная терморегуляция

Осложнение выявляется в редких случаях, при тяжёлом течении инсульта. Температура способна подняться выше отметки в 39°С либо опуститься ниже критических показателей. В обеих ситуациях невозможно повлиять на значения, не помогают даже лекарственные препараты.

Подобная дисфункция имеет неблагоприятный прогноз, так как наблюдается быстрая гибель нейронов, нарушается деятельность нервных центров.

Расстройство зрения

Одним из последствий обширного стволового инсульта выступает невозможность управлять глазными яблоками. Это выражается в появлении косоглазия, расфокусировке взгляда, трудностям с отведением глаз.

Часто такие отклонения приобретают хронический характер, и не поддаются лечению.

Дыхательная дисфункция

Поскольку дыхательный центр локализуется в мозговом стволе, то нарушение этой жизненно-важной функции всегда сопровождает стволовой инсульт. Пострадавший перестаёт дышать самостоятельно, требуется подключение больного к аппаратуре, которая искусственно вентилирует лёгкие.

При незначительном повреждении отдела дыхательные акты замедляются, в период сна может произойти апноэ, когда дыхание внезапно блокируется на непродолжительное время.

Диагностические мероприятия

Для верной постановки диагноза требуется детальное обследование пациента. Врач может лишь предположить наличие мозговой катастрофы по клинической картине.

Поэтому пострадавший проходит ряд диагностических процедур:

Компьютерную томографию, которая предоставляет трёхмерную визуализацию мозгового вещества. Оценивается состояние органа, наличие повреждений, ишемических явлений.
Магнитно-резонансную томографию, позволяющую изучить орган в мельчайших деталях. Специалист оценивает функционирование мозга, его кровообращение.
Доплеровское ультразвуковое сканирование, которое исследует сонные артерии.
Ангиографию, выявляющую состояние сосудистых каналов, наличие кровяных сгустков.
Электрокардиограмму, которая контролирует работу сердечной мышцы.

Для получения детальной информации о функционировании сердца пострадавшего направляют на эхокардиограмму.

Методы терапии

При подозрении на любой вид инсульта человека экстренно госпитализируют для оказания неотложной медицинской помощи. Только треть пациентов с поражением мозгового ствола выживают после удара, даже для них прогноз выздоровления после стволового инсульта неблагоприятный.

Хирургическое вмешательство

Геморрагическая форма патологии часто приводит к летальному исходу. Поэтому при подозрении на этот вид инсульта экстренно проводят операцию на головном мозге.

Черепная трепанация способствует устранению кровоизлияния в кратчайшие сроки, это позволяет быстро снизить давление внутри черепа.

При диагностировании ишемического типа инсульта в поражённую область вводится тромболитик. Манипуляция сопровождается просверливанием черепной коробки.

Локальное введение препарата ускоряет рассасывание тромбов. Эту процедуру не выполняют при заболеваниях сосудов и наличии аневризм.

Фармакологическое лечение

При ишемическом инсульте обычно ограничиваются медикаментозной терапией. Больному назначают препараты, борющиеся с мозговой отёчностью, нормализующие давление, восстанавливающие питание тканевых структур.

При кровоизлиянии пострадавший принимает антикоагулянты, тромболитики. Может потребоваться внутривенное введение средств, останавливающих кровотечение. В качестве симптоматической терапии больному назначают антибактериальные медикаменты. Питание таких пациентов производится через особый зонд.

Реабилитационный период

Внимание. Более 50% выживших после стволового удара остаются инвалидами, только 2% пациентов имеют возможность вернуться к полноценной жизни. Восстановление зависит от своевременности начала реабилитационных мер.

Восстановительный процесс включает:

физиотерапевтические процедуры, массаж, иглоукалывание, лечение пиявками;
постоянное применение седативных средств, миорелаксантов, гипотензивных препаратов, ноотропов;
занятия с психотерапевтом, логопедом, неврологом.

Человеку необходимо профильное санаторное лечение. Требуется выполнение особых упражнений, разрабатывающих лицевую мимику, улучшающих речевую функцию.

Пострадавшие с нарушением дыхания, глотания тратят более 2 лет восстановление, многие способности вернуть не удаётся. Если пациент находится в коме, восстановление практически невозможно.

Для улучшения терапевтического эффекта больному рекомендуется сопровождать реабилитационные мероприятия средствами народной медицины. Перед началом нетрадиционной терапии рекомендуется проконсультироваться с лечащим врачом.

Справочно. Поражение ствола головного мозга приводит к необратимым последствиям. Для предупреждения подобного явления следует контролировать артериальные показатели и концентрацию холестерина в крови.

Нужно отказаться от курения, скорректировать рацион питания и регулярно заниматься посильной физической активностью.

Источник

Инсульт – тяжелейшее заболевание сосудистой системы мозга, которое приводит к повреждению ткани головного мозга и расстройством его функций. Во многих развитых странах, в том числе и в России, инсульт головного мозга является третьей по значимости причиной смертности после сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, а также одной из основных причин длительной нетрудоспособности.

Инсульт – это патология, которая поражает взрослое трудоспособное население, приводя к длительной госпитализации, стойкой инвалидизации больных, ухудшению качества жизни пациентов и их семей. Это заболевание ложится тяжелым экономическим бременем как на пациента, так и на систему здравоохранения. В США общие прямые затраты на лечение инсульта, уход за больными и их реабилитацию оцениваются в 30 миллиардов долларов в год. В 2004 году в Челябинской области инсульт перенесли 93 тысячи человека, потеряв при этом работоспособность и получив инвалидность.

Различают геморрагический и ишемический инсульт.

Геморрагический инсульт обусловлен кровоизлиянием в мозг.
Ишемический инсульт (инфаркт мозга) развивается при закупорке сосудов атеросклеротической бляшкой или другими факторами, приводя к сужению сосудов мозга или их спазму. При этом нарушается или прекращается снабжение клеток кислородом и питательными веществами, что и приводит их к гибели. Именно поэтому главная задача при лечении инсульта – восстановление тока крови к месту поражения клеток.

В настоящее время новые перспективы в лечении инсульта открыты благодаря клеточным технологиям. Новые клеточные технологии коренным образом изменили традиционные подходы в лечении неврологических заболеваний и, в особенности, последствий инсультов. Открытие стволовых клеток и механизма их действия опровергнуло старый постулат медицины о том, что нервные клетки не восстанавливаются. Оказалось, что стволовые клетки способны проникать в поврежденные зоны головного мозга, минуя гематоэнцефалический барьер, замещая собой поврежденные нервные клетки, восстанавливая нормальное кровоснабжение.

Исследователи полагают, что многие нервные клетки в умеренно пострадавших от инсульта областях мозга живут еще достаточно долгое время и постепенно погибают в результате апоптоза, или запрограммированной гибели клеток. Введение стволовых клеток позволяет значительно ослабить апоптоз и спасти эти клетки.

Стволовые клетки и инсульт

Результаты последних исследований говорят о том, что ткани мозга человека и млекопитающих обладают способностью частично восстанавливаться после массовой гибели нервных клеток, вызванной нарушениями кровообращения при инсульте. По этим данным, незрелые нервные клетки – нейробласты, мигрируют в пораженную область из особой субвентрикулярной зоны, расположенной под боковыми желудочками головного мозга. Попав в зону поражения, нейробласты дифференцируются в зрелые нейроны, которые начинают выполнять функции погибших после инсульта клеток. Группой американских ученых было установлено, что стволовые клетки участвуют в восстановлении тканей головного мозга после инсульта. Было обнаружено, что миграцией незрелых нервных клеток, замещающих погибшие нейроны в поврежденных областях, управляют белки, вырабатываемые внутренней оболочкой вновь формирующихся кровеносных сосудов. Они предположили также, что веществами, которые непосредственно стимулируют начало миграции нейробластов, являются два белка, вырабатываемые эндотелием (внутренним клеточным слоем) вновь формирующихся сосудов: фактор клеток стромы -1 (SDF-1) и ангиопэтин-1 (Ang-1).

В ряде исследований были получены данные о том, что стволовые клетки могут быть использованы для восстановления функций головного мозга после перенесенного инсульта. К такому выводу пришли исследователи из Стэнфордского университета, вводившие эмбриональные стволовые клетки в пораженный инсультом мозг крыс. Ученые заметили, что стволовые клетки мигрируют в поврежденную область и в дальнейшем развиваются как нормальные клетки мозга. Если выяснится, что такие клетки не только физически замещают дефект, но и берут на себя функцию поврежденных клеток, это может стать прорывом в лечении последствий инсультов у человека. Руководитель исследований, доктор Гэри Стейнберг, считает, что при введении стволовых клеток недосредственно в область инсульта они гибнут, так как кровоснабжение пораженной области нарушено. А вот если клетки вводить в соседние области, то они не только приживаются, но и мигрируют к зоне инсульта. Ученые считают, что из поврежденной области идет своеобразный “сигнал бедствия”, который “призывает” стволовые клетки. В подтверждение этой догадки медики привели тот факт, что у здоровых крыс стволовые клетки мигрировали на расстояние в 0,2 миллиметра, а у перенесших инсульт – на 1,2 миллиметра. Важно при этом отметить, что в качестве донорских клеток можно использовать и стволовые клетки из других источников.

Так, исследователи из медицинского колледжа Джорджии и Университета Южной Флориды (США) показали, что внутривенное введение стволовых клеток из пуповинной крови (ПК) при одновременном введении с фармакологическим препаратом (маннитолом) существенно уменьшает размеры разрушений, к которым приводит инсульт. В данном исследовании ученые впервые применили лекарство “маннитол” для обеспечения вводимым стволовым клеткам временного прохода сквозь барьер, защищающий мозг от попадания крови, после чего сразу же ввели стволовые клетки ПК человека животным, у которых предварительно был спровоцирован инсульт. Если трансплантация была осуществлена в течение первых нескольких часов или даже дней после инсульта, это приводило к уменьшению инсульта на 40%, и в результате функции оказывались нарушенными в значительно меньшем объеме. Было показано, что введенные клетки мигрировали в головной мозг, преимущественно в зону поражения и дифференцировались в нейроны и клетки глии. Сравнение при этом внутривенного и интрастриального способа трансплантации клеток показало, что внутривенное введение является более эффективным.

По данным других авторов стволовые клетки ПК не мигрируют через ГЭБ, а только стимулируют эндогенный нейро- и ангиогенез. Если экстраполировать дозозависимую терапию на человека, то для достижения эффекта, как оказалось, понадобится около 20 доз размороженных проб ПК (1,5 -2 л пуповинной крови). Схожие результаты (функциональное восстановление) были получены и при внутривенной трансплантации стволовых клеток ПК в модели повреждения спинного мозга у животных, что приводит к мнению о том, что терапевтическое действие стволовых клеток ПК при неврологичеком дефиците неспецифично и не обусловлено их нейрональной дифференцировкой.

Известна работа исследователей из Тайваня, которые проводили рандомизированные контролируемые клинические испытания с целью оценки осуществимости, безопасности и эффективности применения гранулоцитарного колониестимулирующего фактора (G-CSF) для лечения инсульта. Как известно, G-CSF мобилизует стволовые клетки и обладает противовоспалительным и нейропротективным действием. В испытаниях приняли участие пациенты с острым ишемическим инсультом, случившемся не ранее 7 дней до испытаний. Пациенты (7 человек) в течение 5 дней получали подкожные инъекции G-CSF (15 мкг/кг в день). В течение года никто из прошедших 5-дневный курс лечения G-CSF пациентов не умер и у них не было неблагоприятных побочных эффектов. Улучшения неврологической функции у них были значительно большими, чем у пациентов контрольной группы. Эти клинические испытания показали, что применение G-CSF в острой фазе ишемического инсульта безопасно и приводит к значительному улучшению состояния пациентов. Известно, что компания Stem Cell Therapeutics (Канада) объявила о “позитивных” результатах IIa фазы клинических испытаний лечения острого инсульта при использовании метода мобилизации стволовых клеток.

Другая серия клинико-экспериментальных работ была выполнена на мезенхимальных стволовых клетках (МСК), которые помимо основных направлений дифференцировки (остеобласты, хондробласты и адипоциты) способны также дифференцироваться в нейроны и глию. Кроме того, МСК обладают способностью стремиться к зонам повреждения тканей в организме, могут влиять на течение процессов воспаления и репарации в этих областях. Эти свойства МСК формируют основу для разработки новых методов клеточной терапии ишемического инсульта и других неврологических заболеваний. Так, в частности, была показана эффективность трансплантации МСК костного мозга на экспериментальных животных с ишемическим инсультом. При этом наблюдалось улучшение кровоснабжения в ишемизированных областях и востанавливались утраченные в результате инсульта функции мозга. Было доказано, что ведущую роль в функциональном восстановлении после инсульта играет ангиогенез и стимулирующее действие ростовых факторов, выделяемых стволовыми клетками. В журнале Annals of Neurology опубликованы результаты I фазы клинических испытаний метода аутотрансплантации МСК костного мозга пациентам с ишемическим инсультом в Ajou University Hospital (Южная Корея). Корейская группа показала безопасность и эффективность такой клеточной терапии. Динамика неврологического дефицита сравнивалась через год после лечения. Полученные данные продемонстрировали, что у пациентов с лечением МСК динамика состояния была существенно лучше по сравнению с контролем, а именно уменьшалась область инсульта. Функциональные тесты у больных, получавших инфузию стволовых клеток также были существенно лучше, чем в группе контроля, при осмотре через 3, 6 и 12 месяцев.

Несколько лет назад в России также начали использовать стволовые клетки при реабилитации больных, перенесших инсульт. Пока речь идет лишь об ограниченных клинических испытаниях, но полученные результаты обнадеживают. В клинике “НейроВита” (Москва), в Российском государственном медицинском университете, Новосибирском Институте иммунологии, Центре клеточных технологий при Челябинской областной клинической больнице подобные работы начались около года назад. На сегодня такой курс лечения прошли несколько десятков пациентов, перенесших тяжелый инсульт. Говорить об окончательных результатах, по мнению исследователей, пока слишком рано, так как для восстановления структуры мозга требуется не один месяц. Однако полученные уже результаты свидетельствуют об успешной реабилитации неврологических больных.

Каковы же возможные механизмы терапевтического действия МСК?

К таким механизмам прежде всего можно отнести дифференцировку в нейрональные клетки, слияние с клетками хозяина, паракринную стимуляцию нейро- и ангиогенеза факторами роста. Способность МСК к миграции в головной мозг и преодолению гемато-энцефалического барьера является весьма сомнительной, только 0.02% (из 2 миллионов введённых МСК) окрашиваются позитивно на нейрональные маркёры in situ. Поэтому наиболее вероятным механизмом действия МСК как стимулятора ангио- и нейрогенеза, является паракринный, за счёт синтеза ими факторов роста. Было показано, что биохимические сигналы из зоны мозгового инфаркта способны стимулировать МСК к синтезу факторов роста.

Конечно, при этом остается много нерешенных вопросов, касающихся сроков проведения клеточной терапии после инсульта, эффективной лечебной дозы, оптимальных путей введения клеток и др. Однако имеющиеся на сегодняшний день данные позволяют считать, что при своевременном вмешательстве клеточная терапия способна избавить пациента от последствий инсульта и вернуть его к нормальному образу жизни. Эффект клеточной терапии во многом зависит от того, как быстро обращается пациент за лечением. Чем меньше времени проходит от инсульта до клеточной терапии, тем больше шансов полностью восстановить организм.

Рябинин В.Е., профессор

Источник