Причины эпилепсии и пароксизмальных расстройств у детей
а) Механизмы эпилептических припадков. Эпилептический разряд, являющийся основным электрофизиологическим проявлением эпилептического припадка, обычно состоит из ритмичных высокоамплитудных колебаний электрического потенциала. Как правило, его можно записать при ЭЭГ с кожи волосистой части головы, но в некоторых случаях он остается невыявленным даже при снятии ЭЭГ с поверхности головного мозга; это зависит от объема патологического очага, его геометрии и специфики активности (Bancaud и Talairach, 1975).
Это прямое указание на наличие патологической чрезмерной нейрональной активности, которую Hughlings Jackson постулировал как причину эпилепсии. Эпилептический разряд, записанный на коже головы или с поверхности коры, вызывается как патологической активностью отдельных нейронов, так и избыточной синхронизацией огромных клеточных популяций. Как схематически показано на рисунке ниже, пики на ЭЭГ отражают суммарные мембранные потенциалы, которые в свою очередь являются прямым следствием внутриклеточных процессов.
Самым ярким из них (при припадках фокальной природы) является выраженное увеличение площади мембранной деполяризации, вызываемое возбуждающими постсинаптическими потенциалами — пароксизмальный сдвиг мембранного потенциала. На межприступной ЭЭГ эти процессы соответствуют пикам у порогового уровня пораженных нейронов, за которыми следует длительная усиленная постполяризация. Во время припадка эта гиперполяризация исчезает, и повторные импульсы становятся неконтролируемыми. Это, в свою очередь, возбуждает соседние нейроны, которые начинают синхронно генерировать электрический разряд.
При генерализованных припадках могут действовать разные механизмы, но в случае судорожного припадка возникает длительная мембранная деполяризация. С другой стороны, при развитии неконвульсивных припадков, таких как абсансы, имеет место последовательность возбуждающих и тормозных потенциалов (Snead, 1995). Медленная волна на ЭЭГ, очевидно, отражает ГАМК-зависимое усиленное торможение, которое, во взаимодействии с повышенным возбуждением, способствует возникновению и поддержанию состояния эпилептической гиперсинхронии.
Низкопороговые кальциевые каналы в ретикулярных таламических нейронах — водителях ритма, вероятно, вызывают гиперсинхронные разряды типа спайк-волна при абсансной эпилепсии. Gloor и Fariello (1988) постулировали, что первичная генерализованная эпилепсия характеризуется диффузно гипервозбудимой корой, так что эпилептический разряд может запускаться при возбуждении таламической ретикулярной системы, которое вызывается входящим таламокортикальным импульсом; таким образом, для его возникновения необходимы и кора, и субкортикальные структуры.
Генерализованный эпилептический припадок (у двухмесячного ребенка с гипернатриемией).
Тонический разряд (вверху слева), за которым следует клонический разряд (вверху справа, продолжение внизу слева).
Энцефалограмма, показанная внизу справа записана на медленной скорости и демонстрирует окончание припадка.
ЭЭГ-признаки этого припадка несколько атипичны, не одинаковы ритмы тонических разрядов правого и левого полушария.
Это часто встречается у детей; типичные генерализованные припадки у них наблюдаются редко.
Детальное описание механизмов, вызывающих эпилептический разряд, выходит за рамки настоящего руководства (для получения более подробной информации см. Jones, 2006; Najm et al., 2006b).
Повышенная возбудимость головного мозга может быть результатом генетически детерминированного химического дисбаланса между возбуждающими и тормозными нейромедиаторами, врожденных тонких изменений кортикальных нейрональных цепей или воздействия локального поражения. В этом отношении внимание исследователей привлекает возможное влияние нейронов, генерирующих патологические разряды на другие структуры головного мозга. При регулярно повторяющихся стимулах резко усиливается эффект фокальной субклинической стимуляции групп нейронов, что может привести к генерализованным припадкам (Moshe и Ludvig, 1988). Однако роль этого феномена «искры» в патогенезе эпилепсии у человека все еще не установлена, хотя этот процесс может быть фактором появления вторичных очагов (Morell, 1989).
Ослабленные механизмы торможения, как считается, играют важную роль в патогенезе эпилепсии; проводились широкие исследования основного кортикального тормозного нейромедиатора — гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК). На основе гипотезы ГАМК разрабатываются основные терапевтические методики и антиэпилептические препараты.
В настоящее время исследования направлены на изучения таких возбуждающих нейромедиаторов, как глутамат и аспартат, избыток которых может вызывать локальное или генерализованное повышение кортикальной возбудимости (Naim et al., 2006b). Изменения рецепторов как возбуждающих (глутамат и аспартат), так и тормозных (ГАМК), вероятно, играют важную роль в регуляции кортикальной возбудимости, и различная скорость их «созревания» может объяснять различную предрасположенность к эпилепсии у разных возрастных групп (Moshe, 1987; Johnston, 1996; Holmes, 1997).
Вне зависимости от задействованных механизмов развитие головного мозга играет ключевую роль в предрасположенности к припадкам и их клинических проявлениях. В настоящее время активно изучаются морфологические, электрофизиологические и биохимические основы созревания головного мозга с точки зрения предрасположенности к припадкам (Jensen, 1999; Ben-Ari, 2006).
б) Причины пароксизмальных расстройств у детей. Симптоматические эпилептические припадки, как было сказано выше, могут вызываться большим количеством сопутствующих состояний, таких как высокая температура, гипогликемия, метаболический дисбаланс или острые заболевания. Почти всегда они проявляются как генерализованные судорожные припадки. Это может быть следствием таких состояний, как острое повреждение структур головного мозга вследствие травмы, метаболических расстройств или инфекций, которые могут поражать детей, не имеющих никакой предрасположенности к припадкам. Однако чаще все же имеется специфическая предрасположенность к припадкам, в основном, вероятно, генетического происхождения, и часто зависящая от возраста, и определяющая индивидуальную чувствительность к действию специфических стимулов; наиболее частым примером являются фебрильные судороги.
Тем не менее, с точки зрения этиологии нельзя противопоставлять эти две группы симптоматических припадков. Структурные нарушения гораздо чаще вызывают судороги у пациентов с наличием в семейном анамнезе случаев эпилепсии, среди населения в целом, то же самое относится и к другим причинам, например, острому менингиту.
Эпилепсия (как хроническое заболевание) также может вызываться только генетическими факторами или хроническим поражением головного мозга (врожденным или приобретенным) или различными комбинациями этих факторов (Berkovic et al., 1987).
Эпилепсии обычно подразделяют на идиопатические, симптоматические и криптогенные. При идиопатических эпилепсиях не удается обнаружить поражение или патологию головного мозга; симптоматические эпилепсии развиваются вследствие какой-либо патологии или приобретенного поражения; криптогенные эпилепсии — это те, при которых вероятно наличие органической причины, обнаружить которую, однако же, не удается. С развитием методов исследования последняя категория встречается все реже.
Генетические факторы играют важнейшую роль при эпилепсии, не связанной с неврологическими расстройствами (идиопатические эпилепсии), но также могут иметь значение при эпилепсии, связанной с выявленными повреждениями головного мозга (Ottman, 1989, 2005).
Их роль и тип наследования варьируют в зависимости от типа эпилепсии; далее в таблице ниже приведены данные по генетике каждого эпилептического синдрома. За последние 20 лет было установлено, что некоторые генетические синдромы имеют монофакториальное происхождение; в настоящее время бурно развивается молекулярная генетика эпилепсии у детей (подробнее см. Battaglia и Guerrini, 2005; Duron et al., 2005; Gardiner, 2005; Heron et al., 2007). Только небольшое количество случаев (1-2%) может быть отнесено к однолокусным аномалиям, таким, как туберозный склероз или к метаболическим нарушениям. Эпилептический синдром с моногенным доминантным типом наследования, описанный ниже, включает в себя доброкачественные неонатальные конвульсии (Leppert et al., 1989), доброкачественные инфантильные судороги (Vigevano et al., 1992; Fxhenne et al., 1994), семейный лобный (Scheffer et al., 1995a), медиальный и латеральный (Berkovic et al., 1996; Andermann и Kobayashi, 2005), височно-долевой эпилептические синдромы.
Действие генетических факторов не ограничивается этими относительно редкими случаями. Было выявлено несколько генов, участвующих в развитии немоногенных форм эпилепсии. Гораздо чаще встречается комплексное наследование (Turnbull et al., 2005), хотя для эпилепсий с 3 Гц спайк-волновой активностью и, возможно, некоторых форм фотосенситивной эпилепсии предполагается доминантный механизм наследования (Doose и Waltz, 1993). Doose и Baier (1987) предположили, что определенные ЭЭГ-признаки (например, фоточувствительность или спонтанные пароксизмы спайк-волн) могут наследоваться независимо, и что комбинация таких ЭЭГ-признаков (возможно, и других факторов) может указывать на наследственную предрасположенность к различным формам эпилепсии.
Считалось, что некоторые синдромы, для которых был определен доминантный ген, например, ювенильная миоклоническая эпилепсия, наследуются по доминантному типу, однако в настоящее время выявлено, что эти состояния наследуются по комплексному (многофакторному) механизму (Greenberg et al., 1988), и в наследовании участвуют несколько других генов.
В настоящее время считается, что многие гены наследования эпилепсии—это гены предрасположенности, чье сочетанное действие и дополнительные факторы среды увеличивают вероятность возникновения клинической эпилепсии; это объясняет тот факт, что сиблинги/родители больных могут не страдать эпилепсией или иметь другие формы эпилептического синдрома.
Повреждение головного мозга является основным этиологическим фактором парциальной или генерализованной эпилепсии, сочетающейся с клиническими проявлениями дефектов развития нервной системы. Причины включают в себя опухоли головного мозга, травмы, нарушения развития коры, туберозный склероз, поражения, связанные с синдромом Штурге-Вебера, склероз гиппокампа и сосудистые аномалии. Основные этиологические факторы поражений головного мозга, сочетающихся с эпилепсией, перечислены в таблице ниже.
Определение симптоматическая или «связанная с поражением головного мозга» используется в случаях, когда поражение вызывает клинические нарушения или выраженные изменения, выявляемые при визуализации и/или когнитивные нарушения. Микроскопические изменения, при жизни обычно не выявляемые, также играют важную, хотя и не определенную до сих пор роль в патогенезе эпилепсии (так называемые криптогенные эпилепсии). С помощью современных методов нейровизуализации было выявлено, что многие случаи криптогенной эпилепсии на самом деле вызваны внутричерепным патологическим процессом (подробнее см. Arzimanoglou et al., 2004). Патология развития коры наиболее вероятная причина так называемых криптогенных фокальных эпилепсий.
Однако механизм развития эпилепсии при наличии повреждения, и такие феномены, как период латентности между поражением и началом припадков, все еще не совсем понятны.
Эпилепсия также является частым проявлением таких хромосомных расстройств, как синдром Ангельмана, синдром Дауна, трисомия 12p, кольцевые хромосомы 14 и 20, синдром ломкой Х-хромосомы, синдром del 1p36 (синдром делеции короткого плеча 1 хромосомы — прим, перге.) (Battaglia и Guerrini, 2005), и также может быть связана с врожденными нарушениями метаболизма (Wolf et al., 2005).
