Диагностика наследственных нарушений обмена веществ (ННОВ) представляет собой очень трудную задачу. Симптомы этих заболеваний могут проявиться в любом возрасте; характер симптомов зависит от возраста пациента и выраженности нарушения биохимических процессов. У пациентов с менее тяжелой формой заболевания могут быть поражены отделы головного мозга, не затронутые у пациентов с его более тяжелой формой. Один и тот же фермент по мере взросления человека может выполнять различные функции в различных отделах головного мозга: в младенчестве, детском и взрослом возрасте. Очевидно, что при поражении различных отделов головного мозга у пациентов будут наблюдаться различные симптомы.

Дополнительное замешательство вносят различные системы классификации наследственных нарушений обмена веществ (ННОВ): исходя из биохимических характеристик, пораженного биохимического пути, органоидов, в работе которых участвуют дефектные белки или в которых локализованы биохимические пути, а также исходя из вида мутированного гена. Ни одна из этих классификаций не была успешной и, скорее всего, в конечном итоге наиболее полезной станет классификация на основе вида пораженного биохимического пути.

Визуализационная картина при наследственных нарушениях обмена веществ также может быть весьма сложной, в особенности при отсутствии методичного подхода к их оценке. Рентгенологические признаки многих заболеваний имеют общие черты и часто зависят от их стадии и клинического варианта. Диагностическая визуализация наиболее полезна на ранних этапах заболевания, когда она помогает сузить круг дифференциального диагноза и уменьшить количество необходимых исследований. С точки зрения нейровизуализации наиболее полезно классифицировать такие заболевания на основании характера вовлечения структур головного мозга на ранних этапах заболевания по данным МРТ.

Описание характера поражения может быть дополнено данными о метаболитах головного мозга (полученных при протонной МР-спектроскопии), диффузии (полученных при диффузионно-взвешенной визуализации) и, в некоторых случаях, на методиках с переносом намагниченности.

а) Первый этап: белое или серое вещество. В первую очередь важно определить, какое вещество головного мозга поражено в большей степени: белое, серое или оба.

Если поражено преимущественно серое вещество, то тщательно изучите как кору головного мозга, так и глубокие ядра для того, чтобы идентифицировать преимущественно вовлеченные структуры: кора, преимущественно глубокие ядра, или и то, и другое. Иногда при заболеваниях с преимущественным поражением серого вещества коры головного мозга на ранних стадиях определяется ее отек со сглаживанием борозд; гораздо чаще диагноз ставится на более поздних стадиях заболевания, когда обнаруживается истончение коры головного мозга в сочетании с расширением борозд, что, как правило, и возникает на поздних стадиях всех подобных заболеваний. Изменения у пациентов с преимущественным поражением коры также часто наблюдаются и в белом веществе большого мозга, поскольку валлерова дегенерация аксонов обусловливает уменьшение его объема и, иногда, легкое повышение интенсивности сигнала от него на FLAIR и 2-взешенных изображениях.

Подобная картина может быть дифференцирована с заболеваниями с преимущественным поражением белого вещества при проведении исследования на ранней стадии заболевания; при преимущественном поражении белого вещества головного мозга обычно наблюдается его отек, проявляющийся более высоким сигналом от подвергшегося вторичной дегенерации белого вещества и его большим объемом (что обусловливает компрессию и сужение борозд). В остром периоде заболеваний, преимущественно поражающих глубокое серое вещество, обычно наблюдается отек (гиперинтенсивность сигнала на FLAIR и удлинение времен релаксации на Т1 и Т2) пораженных структур. Для хронической стадии заболевания более характерна потеря объема мозговой ткани и глиоз (проявляющийся повышением интенсивности сигнала на Т2-ВИ).

Заболевания, преимущественно поражающие белое вещество головного мозга, характеризуются выраженными аномалиями сигнала до появления признаков уменьшения объема мозговой ткани. Некоторые заболевания с поражением белого вещества приводят к спонгиозным изменениям, обусловливающим интрамиелиновый отек, или имеют воспалительный компонент на ранней стадии процесса. Такие состояния приводят к сочетанию отека и масс-эффекта на прилегающие структуры. Диффузионно-взвешенные изображения могут сузить круг диагностического поиска, поскольку спонгиозные изменения обычно характеризуются повышением диффузии, а интрамиелиновый отек и воспаление характеризуются ее ограничением.

С другой стороны, многие заболевания с поражением белого вещества, например, Х-сцепленная адренолейкодистрофия и фибриноидная лейкодистрофия (болезнь Александера), возникают локальной распространяются с вовлечением прилегающих областей. Ни одно из подобных изменений не наблюдается в белом веществе при заболеваниях с поражением серого вещества. Заболевания, поражающие белое вещество, могут приводить к некрозу и образованию полостей в пораженных областях с последующим заместительным расширением желудочков, в то время как при заболеваниях с поражением серого вещества белое вещество выглядит менее измененным.

б) Заболевания с поражением серого вещества. При поражении серого вещества необходимо определить, какая область поражена преимущественно: кора головного мозга или глубокие ядра. Если при диагностической визуализации при нарушении обмена веществ наблюдается преимущественное поражение коры головного мозга (истончение коры и расширение борозд), то в круг диагностического поиска следует включить такие заболевания, как нейрональный цероидный липофусциноз, муколипидоз, болезни накопления гликогена или GM1 -ганглиозидоз.

Если поражены лишь глубокие ядра, важно определить конкретные пораженные структуры и интенсивность сигнала от них. Вовлечение полосатого тела (хвостатого ядра и скорлупы) обычно наблюдается при митохондриальных заболеваниях (в первую очередь, синдром Лея, митохондриальная энцефалопатия с лактоацидозом и иснуль-топодобными эпизодами [синдром MELAS] и глутарацидурия), пропионовой ацидемии, болезни Вильсона, ювенильной формы болезни Гентингтона, недостаточности кофактора молибдена, асфиксии и гипогликемии у детей и взрослых.

При многих заболеваниях также может наблюдаться поражение белого вещества или коры головного мозга. Если в бледном шаре определяется удлинение времени Т2, следует предполагать недостаточность сукцинат-полуальдегид дегидрогеназы, метилмалоновую ацидемию (образование полостей в бледных шарах), недостаточность гуанидиноацетатметилтрансферазы (нарушение синтеза креатина), изовалерьяновую ацидемию, недостаточность пируватдегидрогеназы (вследствие мутации компонента дигидролипоамидацетилтрансферазы [Е2]), отравление угарным газом или хроническую стадию билирубиновой энцефалопатии. Если повышение интенсивности сигнала от бледного шара на Т2-ВИ или FLAIR сочетается с демиелинизацией субкортикального белого вещества, сохранностью перивентрикулярного белого вещества и вовлечением зубчатых ядер мозжечка, следует предполагать L-2-гидроксиглутарацидурию и синдром Кернс-Сейр.

Если при МРТ определяется атрофия задних отделов ствола головного мозга, ядер мозжечка и субталамических ядер, следует предполагать синдром Лея, обусловленный мутацией гена SURF1. При повышении интенсивности сигнала от бледных шаров на Т1 -ВИ в сочетании с нормальными характеристиками сигнала от них на Т2-ВИ и отсутствии переедания у пациента, предполагайте хроническое заболевание печени. Если у новорожденного или младенца раннего возраста наблюдается повышение интенсивности сигнала от бледных шаров как на Т1-ВИ, так и на Т2-ВИ, предполагайте острую гипербилирубинемию новорожденных, системную красную волчанку и гемолитико-уремический синдром; при наличии отека с вовлечением наружной, крайней капсул и ограды наиболее вероятен гемолитико-уремический синдром. Если бледные шары, островок и перироландова кора имеют гиперинтенсивный на Т2-взвешенных и FLAIR-изображениях сигнал, следует предполагать гипераммониемию (часто обусловленную нарушением цикла метаболизма мочевины).

Если по данным МРТ выявляется поражение бледного шара в виде понижения интенсивности сигнала от него на Т2-ВИ с гиперинтенсивным очагом в его центральных отделах, с некоторой долей уверенности можно поставить диагноз пантотенаткиназа-ассоциированную нейропатии (ранее именовалась болезнью Галлервордена-Шпатца).

в) Заболевания с поражением белого вещества. Заболевания с поражением белого вещества можно подразделить на заболевания, при которых белое вещество не миелинизируется полностью никогда (гипомиелинизация), а также заболевания, при которых миелин образуется и разрушается (демиелинизация) с возможным образованием полостей (кавитацией) в белом веществе. Картина отсутствия миелинизации, или гипомиелинизации, наблюдается лишь при небольшом числе заболеваний, называемых гипомиелинизирующимилейкоэнцефалопатиями. Их следует дифференцировать с задержкой миелинизации, которая имеет совершенно другой круг дифференциального диагноза. Если при последующей МРТ в динамике через шесть месяцев степень миелинизации остается прежней или изменяется минимально, возможно поставить диагноз гипомиелинизирующего заболевания.

Визуализационная картина головного мозга при таких заболеваниях часто соответствует таковой у намного более незрелого нормального головного мозга. Например, МР-картина головного мозга пятилетнего ребенка с гипомиелинизацией может быть ошибочно принята за МР-картину пятимесячного младенца; при этом степень диффузии остается в норме при снижении переноса намагниченности. К таким заболеваниям относятся болезнь Пелицеуса-Мерцбахера и подобные, лейкодистрофии с трихотиодистрофией и светочувствительностью, синдром Тея, синдром 18q хромосомы (делеция крупного сегмента длинного плеча 18 хромосомы), сиаловую ацидемию (болезнь Салла), гипомиелинизацию с атрофией базальных ганглиев и мозжечка и гипомиелинизацию с врожденными катарактами. Атрофия полушарий головного мозга или мозжечка с течением времени может развиться у многих пациентов.

Если миелин образуется, но затем разрушается, то такое состояние называют демиелинизацией, чтобы отличить его от процесса разрушения аномального миелина, иногда называемого дисмиелинизацией. В будущем эти два состояния могут быть дифференцированы с использованием диффузионно-тензорной МРТ, однако на данный момент сделать это не представляется возможным. Однако возможно различить разрушение миелина и кавитацию белого вещества (кистозная дегенерация). При кистозной дегенерации по сравнению с зонами разрушения миелина без кавитации наблюдается значительно менее интенсивный сигнал на последовательностях FLAIR, значительно меньший перенос намагниченности, а также большая степень диффузии. При заболеваниях, характеризующихся сочетанием воспаления и демиелинизации (характерно для пероксисомных болезней), воспалительный инфильтрат вызывает ограничение диффузии и нарушение проницаемости гематоэнцефалического барьера (что обусловливается появление участков накопления контраста).

При разрушении миелина интенсивность сигнала от белого вещества на Т1-взвешенных изображениях понижается, а на Т2-взвешенных изображениях повышается. В таких случаях исследуйте головной мозг с целью определения преимущественно пораженных его отделов: перивентрикулярное белое вещество, глубокое или субкортикальное белое вещество.

г) Заболевания с поражением серого и белого вещества. Заболевания с поражением как серого, так и белого вещества в первую очередь классифицируют на основании типа поражения серого вещества: заболевания с поражением только коры больших полушарий и заболевания с поражением глубокого серого вещества.

1. Заболевания с поражением только коры головного мозга могут быть подразделены на основании вовлеченности длинных костей и позвоночного столба. Если длинные кости не поражены, то следует исследовать кору головного мозга на предмет аномалий ее развития. Если аномалии развития коры (АРК) сочетаются с отсутствием миелинизации, то в круг дифференциального диагноза следует включить генерализованную пероксисомную болезнь, врожденную цитомепаловирусную инфекцию и так называемые аномалии развития коры с приобретением ею «булыжниковой» конфигурации. Если АРК не обнаружены, в круг дифференциального диагноза включают болезнь Альперса и болезнь Менкеса, каждая из которых приводит к значительной деструкции коры больших полушарий головного мозга. Если костные структуры не поражены, то в круг дифференциального диагноза включают первичные болезни накопления, такие как мукополисахаридозы и болезни накопления липидов.

2. Если поражено глубокое серое вещество, следует точно идентифицировать какие ядра вовлечены в процесс. Если поражены таламусы, то в круг дифференциального диагноза следует включить болезнь Краббе и GM1 и ОМ2-ганглиозидоз; при этих заболеваниях КТ выявляетзначительное снижение плотности таламусов, а на МР-томограммах в их области определяется уменьшение времен релаксации Т1 и Т2 (повышение интенсивности сигнала на Т1 -взвешенных изображениях и его снижение на Т2-взвешенных изображениях). Болезнь Краббе можно отличить от других состояний на основании появления аномального повышения интенсивности сигнала на Т2-ВИ по ходу кортикоспинальных трактов и от зубчатых ядер мозжечка на ранних стадиях заболевания.

Другим заболеванием с поражением таламусов является глубокое гипоксическо-ишемическое поражение у новорожденных, при котором обычно поражаются вентро-латеральные отделы таламусов, задние отделы скорлупы и перироландова кора; характерное в таких случаях наличие респираторного дистресс-синдрома и энцефалопатии новорожденных в анамнезе упрощает постановку диагноза. Также при поражении таламусов можно предполагать аутосомно-доминантный острый некротизирующий энцефалит, особенно если повышение интенсивности сигнала на Т2-ВИ также наблюдается и в задних отделах ствола головного мозга. Таламусы также могут быть поражены при митохондриальных заболеваниях, болезни Вильсона и болезни Канавана; в таких случаях также характерно поражение и других глубоких ядер (например, скорлупы при митохондриальных заболеваниях и болезни Вильсона, бледных шаров при болезни Канавана).

Поражение бледного шара в сочетании с диффузным поражением белого вещества, включая субкортикальные, глубокие и перивентрикулярные его отделы, характерно для болезни Канавана, в особенности при ее сочетании с макроцефалией. Сочетание поражения бледного шара и субкортикального белого вещества на фоне сохранности перивентрикулярных отделов последнего говорит о поздней стадии синдрома Кернса-Сейра или L-2-гидроксиглутаровой ацидурии; при последней также часто наблюдается поражение зубчатых ядер мозжечка.

Поражение бледного шара в сочетании с сохранностью субкортикального белого вещества на ранних стадиях заболевания говорит о метилмалоновой ацидемии (выполните поиск кавитации), болезни кленового сиропа, отравлении угарным газом или отравлении цианидом. По данным МРТ при болезни кленового сиропа в остром ее периоде у новорожденных определяется поражение полуовального центра, внутренних капсул, ножек мозжечка, задних отделов моста и белого вещества мозжечка, ограничение диффузии в пораженных областях, а также пик на 0.9 ppm при протонной МР-спектроскопии. Для отравления угарным газом и цианидом характерно поражение коры больших полушарий, бледных шаров и мозжечок.

Поражение белого вещества в сочетании с поражением полосатого тела говорит о синдроме Лея, синдроме MELAS, пропионовой ацидемии, глутариновой ацидурии 1 типа, недостаточности кофактора молибдена, изолированной недостаточности сульфитоксидазы, гипомиелинизации с атрофией базальных ганглиев и мозжечка, токсическом поражении, глубоком гипоксически-ишемическом поражении у пациентов позднего младенческого или детского возраста или гипогликемии у детей. Правильный анализ МР-томограмм с использованием вышеизложенного подхода может облегчить процесс диагностического поиска у пациентов с врожденными нарушениями обмена веществ.

- Также рекомендуем "Гипомиелинизация головного мозга на КТ, МРТ"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 19.4.2019