Zchvatovit poruchy CNS a epilepsia Prednky z patologickej

Záchvatovité poruchy CNS a epilepsia Prednášky z patologickej fyziológie Oliver Rácz Ústav patologickej fyziológie LF UPJŠ Košice Školský rok 2014 - 2019 3. 4. 2019 epi 19. ppt 1

3. 4. 2019 epi 19. ppt 2

400 pred Kr. Hippokrates Dedí sa, dieta Stredovek Démony Trepanácia lebky Kastrácia 1866 Horsley Neurochirurgia 1938 Mc. Kenzie Odstránenie hemisféry 1940 Callostomia, Lieky 1850 KBr, 1950 phenytoin… 3. 4. 2019 epi 19. ppt 3

Osnova Záchvat, záchvatovité poruchy NS Epilepsia ako (heterogenná) choroba (syndróm? ) Ohnisko, pohotovosť a podnet Neurochemické pozadie Výboj a šírenie podnetu Klasifikácia a formy epilepsie Diagnostika a diferenciálna dg. epilepsie 3. 4. 2019 epi 19. ppt 4

Základné pojmy Záchvat, záchvatovité poruchy NS* Epileptický záchvat – paroxizmálna zmena funkcie NS (10 %) generalizovaný a parciálny Epilepsia (4 – 8/1000) choroba (syndróm!) s rekurentnými epileptickými záchvatmi primárna a sekundárne formy (3: 1) hereditárne formy# a hereditárna dispozícia OHNISKO, POHOTOVOSŤ A PODNET *Aj narkolepsia a Mènierov sy. #viac ako 200 monogénových chorôb, veľmi zriedkavé (deti, kanály a mitochondrie) 3. 4. 2019 epi 19. ppt 5

Základné pojmy Záchvat, záchvatovité poruchy NS* Epileptický záchvat – paroxizmálna zmena funkcie NS (10 %) generalizovaný a parciálny Epilepsia (4 – 8/1000) choroba (syndróm!) rekurentnými epileptickými záchvatmi s primárna a sekundárne formy (3: 1) hereditárne formy# Dravetov syndróm, ťažká myoklonická epilepsia, autizmus, poruchy vývoja NS, hyperaktivita, zhoršuje sa vekom. Mutácia v géne SNCA 1 – sodíkový kanál A febrilné kŕče u zdravých detí? ? ? Kde je hranica? 3. 4. 2019 epi 19. ppt 6

Definícia Epileptickým záchvatom sa rozumie paroxyzmálna porucha správania, emócií, motorických, senzorických alebo autonómnych funkcií na podklade abnormálnej (excesívnej a hypersynchronnej) aktivity neurónov mozgovej kôry. (Blume , 2011) 3. 4. 2019 epi 19. ppt 7

Ohnisko Poškodené a hyperaktívne tkanivo perinatálna trauma, hypoxia úrazy, mikrotrauma, operácia (jazvy) neuroinfekcie expanzívne procesy cerebrovaskulárne choroby intoxikácie (alkohol) ? ? ? Pri primárnej epilepsii 3. 4. 2019 epi 19. ppt 8

Molekulové mechanizmy epilepsie excitácie, a inhibície, transportu iónov, atď Porucha rovnováhy excitačných a tlmivých neurotransmiterov: GABA/kys. glutámová Iónové kanály: Na+, Ca + +, K +, Cl-, ? Mg + + hypoglykémia, hypoxia amoniak (gama-guanidínmaslová) uremické toxíny Vývojové hľadisko – najprv excitačné 3. 4. 2019 epi 19. ppt 9

GABA = kys. g-aminomaslová Najvýznamnejší inhibičný transmiter Vzniká z ketoglutarátu cez k. glutámovú Uvoľní sa z presynaptickej membrány (Ca++) GABA – A a GABA – B receptor, obidve vedú k hyperpolarizácii postsynaptickej membrány B = viazaný s G proteínom A = viazaný s chloridovým kanálom Znížená funkcia „A“ systému primárnej epilepsii, využitie v liečbe 3. 4. 2019 epi 19. ppt 10

Kyselina glutámová a jej agonisti Významný excitačný transmiter (1 skupina receptorov viazaná s G proteínom) 3 druhy receptorov viazané s katiónovými kanálmi – NMDA*, AMPA**, kys. kainová Otváranie Na+ a Ca++ kanálov (rýchle, pomalé) Asparágová kys. je agonista, glycín je koagonista, ale Mg++ je blokátor, tak ako mnohé antiepileptiká *N-metyl-D-aspartát **amino-3 -hydroxy-5 -metyl-4 -isoxazol propiónová kyselina (experimenty) 3. 4. 2019 epi 19. ppt 11

Kyseliny, transmitery, sladidlo COO- H-C-NH 3+ H 2 -C-NH 3+ H-C-NH 3+ CH 2 CH 2 COO- glutámová g-aminomaslová asparágová excitácia inhibícia „aspartám“ 3. 4. 2019 epi 19. ppt 12

Pohotovosť Náchylnosť k synchronizácii – synchronizačné systémy (talamokortikálny a diencefalotemporálny okruh) Vek! (horúčka, „kindling“ = roznecovanie) Energetický metabolizmus mozgu (mitochondrie!) Úroveň bdelosti Neurochémia 3. 4. 2019 epi 19. ppt 13

Podnet a výboj Únava, záťaž, emočný stres, zmeny bdelosti, nespavosť Horúčka, hyperhydratácia (SIADH? ), obstipácia, začiatok menštruácie Hyperventilácia (prečo? ? ? ) Lieky alebo ich vynechanie Rytmické podnety – TV, disko svetlá a hudba (audiogénna epilepsia u potkana) 3. 4. 2019 epi 19. ppt 14

Topografická klasifikácia CENTRENCEFALICKÁ (hlboké štruktúry) GRAND MAL PETIT MAL (3 formy, častejšie u detí) • ABSENCIA P. M. • MYOKLONICKÝ P. M. • AKINETICKÝ P. M. FOKÁLNE FORMY (kôra) Jackson (motorická) Psychomotorická 3. 4. 2019 epi 19. ppt 15

Nová klasifikácia I. Partial seizures (beginning locally) B. Simple (without impairment of consciousness) 4 types – motor, sensory, autonomic, psychic Complex (with impairment of consciousness) C. Secondary generalization A. II. Generalized seizures (A – G; petit & grand mal forms) A: absences, B: myoclonic seizures, C: clonic s. , D: tonic s. , E: tonic-clonic s. , F: atonic s. , G: infantile spasms III. Unclassified IV. Status epilepticus 3. 4. 2019 epi 19. ppt 16

3. 4. 2019 epi 19. ppt 17

EEG repetitórium Ø a rytmus 8 – 13 Hz, pokojový Ø b rytmus 14 – 30 Hz, činnosť Ø t rytmus 4 – 8 Hz Ø d rytmus < 4 Hz Zmeny EEG počas zaspávania a spánku 3. 4. 2019 epi 19. ppt 18

3. 4. 2019 epi 19. ppt 19

EEG a (neuro)zobrazovacie vyšetrenia MEDZI ZÁCHVATMI Normálny nález nevylučuje epilepsiu Nešpecifické elementy (skupiny rytmických vln vyššej amplitúdy 3 -7 Hz) Typické (hroty, hrot-vlna, ostrá-pomalá vlna a i. ) GRAND MAL generalizované synchrónne vlny 100 Hz PETIT MAL hrot-vlna a i. , generalizované FOKÁLNE Ostré vlny, komplex ostrá-pomalá, šíri sa z ložiska CT a NMR štandardne, magnetická rezonančná spektroskopia (metabolizmus), funkčná NMR, PET, SPECT 3. 4. 2019 epi 19. ppt 20

Diferenciálna diagnóza Hysterický záchvat Kolaps a synkopa, iné stavy s hypoxiou Hypoglykemický stav – zabudnite na neurológiu!!! – po fenobarbitale neprestane len záchvat ale aj pacient. Záchvaty opistotonusus pri blokáde likvorových ciest (mozgové nádory) Tetánia (¯ Ca++, ¯ Mg++) 3. 4. 2019 epi 19. ppt 21

Vek a epileptický záchvat Novorodenec: dedičné/kongenitálne, pôrodná trauma, poruchy metabolizmu (Ca, glukóza) PKU, Dravet. . . 1 – 6 m. : ako hore a infantilné spazmy 6 m. – 3 r. : pôrodná trauma, infantilné spazmy, traumy, infekcie 3 – 10 r. : Infekcie, trombózy ciev, „idiopatická“ 10 – 18 r. : Trauma, dedičné formy, „idiopatická“ 18 – 35 r. : Primárna, trauma, nádory, alkohol 35 – 60 r. : Nádory, cievne príčiny, trauma, alkohol nad 60 r. : Cievne príčiny, degeneratívne ch. , nádory a trauma 3. 4. 2019 epi 19. ppt 22

Terminológia Aura – zvláštny pocit tesne pred záchvatmi (vizuálny, sluchový, závrat, čudný pocit) Prodromy – dni až hodiny pred záchvatom (bolesti hlavy, depresia) Tonická fáza – kontrakcia svalov, Ý tonus Klonická fáza – striedanie kontrakcií a relaxácie Absencia, atonia, 3. 4. 2019 epi 19. ppt 23

Epilepsia 2012 – 2019 (Key Advances in Medicine, Nature 2013, Outlook 2015) Jeden z 26 ľudí má obdobie s epileptickými záchvatmi počas svojho života 30 % má záchvaty napriek liečby Polovica má kognitívne a mentálne problémy Epilepsy Genotype Phenotype Project NEXT GENERATION SEQUENCING postihnutých, ich rodičov a súrodencov Prvé výsledky u chorých s epileptickou encefalopatiou – nové de novo mutácie vo veľkom počte génov, súvislosť s génom pre FMRP fragilný X chromozóm 3. 4. 2019 epi 19. ppt 24

Epilepsia 2012 – 2019 Náhla smrť u chorých s epilepsiou, analýza prípadov z celého sveta – porucha kontroly centier pre hypoxémiu, hypokapnii a rytmu srdca (aj pre iné situácie? ) Epilepsia u gravidných žien, účinok liekov na plod Implantovaný neurostimulátor (opačný mozgový pacemaker) pre chorých refraktérnych na liečbu Budúcnosť – nie len pre epilepsiu je optogenetika (svetlo aktivuje inhibičné bielkoviny) Ketogénna diéta, marihuána (cannabidiol) Stimulácia n. vagus Chirugická liečba Orin Devimsky, USA 3. 4. 2019 epi 19. ppt 25

3. 4. 2019 epi 19. ppt 26

The genetic geography of the brain Ed Lein, neurobiológ, Mike Hawrylycz, matematik SEATTLE Ako fungujú neuróny (84*109) a synapsy (1014) – ok ? Ako funguje NS ako celok? ? ? Na úrovni génovej expresie? ? ? Sledovanie expresie génov v rezoch z mozgu myší – 2006, veľa exprimovaných génov 2009 podobná analýza jedného ľudského mozgu. Také isté gény, iný vzor expresie! Človek – opica? Vyššia efektivita (robustness) ale aj náchylnosť na choroby NS (amygdala a tiger) Pravá a ľavá hemisféra exprimuje gény rovnako, žiadny etnický rozdiel, muži – ženy Rozdiely medzi hlbokými štruktúrami a kôrou 3. 4. 2019 epi 19. ppt 27

Veľké projekty Sy. NAPSE, IBM – computer model mozgu Mouse brain atlas, non-human brain atlas Big Brain – 3 D model mozgu s rozlíšením 20 mikrometrov https: //bigbrain. loris. ca Human Connectome project Human Brain Project, 2013 EU 3. 4. 2019 epi 19. ppt 28