Как формируется аневризма головного мозга и каковы механизмы ее разрыва?

Аневризма головного мозга представляет собой ограниченное расширение артерии, при котором ее стенка ослабевает и выбухает под давлением крови. Подобные изменения чаще всего возникают в местах разделения сосудов головного мозга, поскольку там давление кровотока выше. Чаще всего аневризмы обнаруживают в сосудах, снабжающих кровью передние отделы головного мозга, — в области передней соединительной артерии, ветвей внутренней сонной артерии и средней мозговой артерии. Образование и разрыв аневризмы не обусловлены каким-то одним фактором, а являются результатом накопления механических, наследственных и воспалительных изменений в стенке артерии.

Каковы механизмы формирования аневризм головного мозга?

В основе формирования аневризмы головного мозга лежит ослабление внутренних слоев артериальной стенки — особенно среднего мышечного слоя (СМИ) и внутренней эластичной пластинки (внутренняя эластичная пластинка), что придает сосуду эластичность и устойчивость. Мозговые артерии, особенно участвующие в построении виллизиева круга (артериального кольца у основания мозга, обеспечивающего коллатеральное кровоснабжение между правой и левой половинами мозга), имеют более тонкую среду и слабо выраженную наружную эластическую пластинку. Из-за этого их стенки более подвержены растяжению под действием артериального давления. В таких участках может образоваться мешковидное расширение — мешотчатая аневризма (выбухание стенки, наполненное кровью и соединяющееся с артерией через узкое отверстие). К факторам, повреждающим структуру сосудистой стенки, относятся:

• Гемодинамический стресс – проявляется наиболее сильно в местах разветвления артерий и ускорения кровотока. Повышенное давление и водовороты крови вызывают микроскопические повреждения внутреннего слоя сосуда (эндотелия) и постепенно нарушают структуру стенки. Эндотелиальные клетки, подвергающиеся неравномерной гемодинамической нагрузке, реагируют высвобождением медиаторов воспаления (таких веществ, как цитокины и простагландины) и ферментов, которые со временем вызывают дегенеративные изменения в артериальной стенке;
• Дефицит коллагена и эластина — генетические или приобретенные нарушения образования и поддержания этих белков нарушают прочность и гибкость артериальной стенки. Особое значение имеет коллаген III типа – основной структурный белок, обеспечивающий механическую стойкость артерий среднего калибра. Исследования показывают, что количество этого коллагена снижается в стенках аневризм головного мозга, что способствует их истончению и более легкому разрыву;
• Апоптоз гладкомышечных клеток – длительное воспаление и механическое давление на артериальную стенку приводят к постепенной гибели клеток ее среднего слоя (среды). В результате стенка ослабевает, теряет целостность и развиваются дегенеративные изменения, способствующие образованию аневризмы;
• Инфильтрация воспалительными клетками – в стенке артерии часто развивается длительное воспаление, при котором накапливаются макрофаги и Т-лимфоциты. Эти клетки выделяют вещества, разрушающие межклеточную соединительную ткань (внеклеточный матрикс) и ослабляющие стенку сосудов. Исследования показывают, что в артериях со сформировавшимися аневризмами значительно повышается активность металлопротеиназ (ферментов, расщепляющих коллаген и эластин);
• Эндотелиальная дисфункция – поврежденные эндотелиальные клетки производят меньше веществ, поддерживающих нормальный сосудистый тонус (например, оксид азота), и в то же время увеличивают высвобождение молекул, способствующих адгезии воспалительных клеток, а также цитокинов, поддерживающих воспалительную реакцию. Это создает порочный круг, в котором воспаление и изменения структуры сосудистой стенки усиливают друг друга.

Что вызывает разрыв аневризмы головного мозга?

Разрыв аневризмы головного мозга приводит к субарахноидальному кровоизлиянию — состоянию, имеющему исключительно высокую клиническую значимость. Чаще всего разрываются мешотчатые аневризмы диаметром более 7 миллиметров, но риск зависит и от других параметров. Наиболее важными механизмами разрыва аневризм головного мозга являются:

• Механическое ослабление стены – по мере прогрессирования процесса аневризма постепенно разрастается, а стенка сосуда истончается. Утрата гладкомышечного слоя артериальной стенки и замена его дегенеративной соединительной тканью снижает ее устойчивость к артериальному давлению, особенно при резкой физической нагрузке, сильном эмоциональном напряжении или резком повышении артериального давления;
• Воспалительное поражение артериальной стенки — в области аневризмы часто обнаруживают скопление макрофагов, выделяющих активные соединения кислорода и металлопротеиназы. Эти вещества разрушают соединительную ткань и еще больше ослабляют пораженную стенку. Такое состояние считают стадией, непосредственно предшествующей разрыву аневризмы;
• Отсутствие пристеночного тромба — в части аневризм в полости скапливается кровь, которая свертывается и образует слой, прилегающий к артериальной стенке. Этот тромб временно укрепляет его и снижает напряжение в нем. Когда такой защитный слой не формируется, артериальная стенка остается более уязвимой и увеличивается риск ее разрыва.
• Пульсирующие участки и местный отек. — некоторые аневризмы имеют незначительные колебания артериальной стенки (обнаруживаемые с помощью магнитно-резонансной томографии кровотока с течением времени), которые связаны с более высоким риском разрыва. Наличие микротрещин и выраженного выбухания на наиболее выступающей части аневризмы считается признаком ее нестабильности и склонности к разрыву.
• Биохимические индикаторы — исследования показывают, что повышенные уровни интерлейкина-6, фактора некроза опухоли-альфа (TNF-α) и активированной каспазы-3 — белков, связанных с воспалительной реакцией и запрограммированным разрушением клеток (апоптозом), — связаны с более высоким риском разрыва аневризмы.

Можно ли предсказать разрыв аневризмы головного мозга?

Оценить риск разрыва церебральной аневризмы сложно, но она основана на клинических и визуализирующих данных, подтверждающих прогноз. Наибольшее распространение получила шкала PHASES, включающая возраст, географическое происхождение, наличие артериальной гипертензии, а также размер, расположение и количество выявленных аневризм. Морфологические особенности, такие как:

• Неправильная форма или выступ;
• Быстрый рост с течением времени;
• Истончение артериальной стенки, выявляемое при ангиографии высокого разрешения;
• Нарушения кровотока, измеренные с помощью компьютерных моделей.

Эти показатели в сочетании с сывороточными биомаркерами (такими как С-реактивный белок и металлопротеиназы) и методами молекулярной визуализации (такими методами визуализации, как позитронно-эмиссионная томография и однофотонная эмиссионная компьютерная томография, которые показывают биохимическую активность в тканях) изучаются как возможный инструмент для более точной оценки риска разрыва аневризмы.

^{Ссылки:}

^{1. Гревинг Дж.П., Вермер М.Дж.Х., Браун Р.Д., Морита А., Джувела С., Йонекура М. и др. Разработка шкалы PHASES для прогнозирования риска разрыва внутричерепных аневризм: объединенный анализ шести проспективных когортных исследований. Ланцет Нейрол. 2014;13(1):59–66. doi:10.1016/S1474-4422(13)70263-1.}

^{2. Бакес Д., Ринкель Г.Дж.Э., Гревинг Дж.П., Велтуис Б.К., Мураяма Ю., Такао Х. и др. Оценка ELAPSS для прогнозирования риска роста неразорвавшихся внутричерепных аневризм. Неврология. 2017;88(17):1600–1606. doi:10.1212/WNL.0000000000003865.}

^{3. Чалухи Н., Хох Б.Л., Хасан Д. Обзор формирования, роста и разрыва церебральной аневризмы. Гладить. 2013;44(12):3613–3622. doi:10.1161/СТРОКЕАХА.113.002390.}

^{4. Фрёсен Дж., Туламо Р., Хейкура Т., Саммалкорпи С., Ниемеля М., Хернесниеми Дж. и др. Накопление липидов, окисление липидов и низкие уровни приобретенных антител против окисленных липидов в плазме связаны с дегенерацией и разрывом стенки внутричерепной аневризмы. Acta Neuropathol Commun. 2013; 1:71. doi: 10.1186/2051-5960-1-71.}

^{5. Влак МХМ, Альгра А, Бранденбург Р, Ринкель ГЙЕ. Распространенность неразорвавшихся внутричерепных аневризм с акцентом на пол, возраст, сопутствующие заболевания, страну и период времени: систематический обзор и метаанализ. Ланцет Нейрол. 2011;10(7):626–636. doi:10.1016/S1474-4422(11)70109-0.}