Cerebrospinálny likvor v diagnostike Sclerosis multiplex

1. Cerebrospinálny likvor v diagnostike Sclerosis multiplex Ľubica Procházková II.Neurologická klinika FNsP , LF UK Bratislava

2. I believe, something may come of that! H.I.Quincke ( prvá punkcia v r. 1891)

3. Cerebrospinálny likvor ( CSL) je dynamická, metabolicky aktívna substancia, ktorá má mnohé dôležité funkcie. Analýza cerebrospinálneho likvoru je neoceniteľná diagnostická metóda v hodnotení rôznych ochorení CNS.

4. Význam CSL • Priama kontinuita s extracelulárnym priestorom CNS. Produkcia likvoru : difúzia a aktívny transport cez HEB. • Dôkaz zápalových reakcií v CNS • Dôkaz imunitných reakcií v CNS • Odráža aktivitu procesu

5. Analýza CSL • Počet buniek • diferenciácia buniek, ( cytológia ) • celkové bielkoviny, • funkcia bariér • intratekálna syntéza imunoglobulínov ( IgA, IgG, IgM ) • laktát • glukóza, • MRZ reakcia

6. Cerebrospinálny likvor u Sclerosis multiplex môže byť kompletne v norme. John N.Whitaker

7. Zmeny CSL u Sclerosis multiplex • Počet a typy buniek • Vyhodnotenie funkcie HEB • Dôkaz prítomnosti oligoklonálnych pásov • Dôkaz zvýšenej IgG de novo syntézy • Vyhodnotenie funkcie HEB

8. Kvantitatívna cytológia • Fuchs- Rosethalova komôrka • Rozmery 4x4x0,2 mm • Objem 3,2 cmm ( ul ) • Výsledok : počet buniek / 3, t.j. v 1 cmm ( v 1 ul ) Norma : do 15/3 buniek 5 buniek v 1 ul

9. Kvalitatívna cytológia • Ak je 5 buniek v 1ul likvoru potrebujeme aspoň l ml likvoru na cytologický preparát. • centrifugácia • sedimentačná metóda na princípe gravitácie Saykova komôrka, komôrka podľa Nemečkovej • cytospin centrifúga • základné farbenie MGG

10. Úloha buniek v CSL • odpratávanie cudzích elementov z CNS : fagocytóza • účasť na imunitných procesoch

11. Cytológia likvoru u SM I. • 30-50% pacientov má ľahkú až miernu pleocytózu ( 15-150/3 elementov ) • Viac ako 150/3 elementov spochybňuje diagnózu SM • Výnimočne viac ako 1000/ 3 elementov u Malburghovej demyelinizácie ( Adams, l993 )

12. Cytológia likvoru u SM II. • 90% bývajú lymfocyty , malé alebo stredné • 10-80 % z nich sú T lymfocyty • Plazmatické bunky. • Lipofágy, makrofágy. • Neutrofily bývajú prítomné pri Neuromyelitis optica

13. Význam cytológie likvoru. • Môže významne prispieť k diagnostike • Na druhej strane : nie je korelácia medzi počtom a druhom buniek a aktivitou ochorenia alebo disabilitou. • Po kortikoidoch býva pokles počtu buniek . • Pomer medzi T a B bunkami je podobný ako v krvi. • V likvore je 93 % CD3 oproti 65% v krvi. • T-lymfocyty bývajú aktivované.

14. Pôvod buniek • Hematogénny pôvod ? • Proliferácia zlokálneho leptomeningeálnehomezenchymu ? • ( morfologická, enzymohistochemická a funkčná podobnosť medzi CSL bunkami a lokálnym mezenchymom hlavne u monocytoidnej rady).

15. Typy buniek • Imunokompetentné bunky: malé lymfocyty, lymfoidné bunky, plazmatické bunky • Mononukleárne fagocyty: monocyty, aktivované monocyty, makrofágy • Polymorfonukleárne granulocyty: neutrofily, eosinofily basofily • Erytrocyty • Bunky z CSF priestorov • Prídatné elementy: bunky chrupavky, kostnej drene • Tumorózne bunky

16. Lymfoidné bunky • Veľké, stimulované lymfocyty, bazofilná cytoplazma, ktorá indikuje zvýšenú RNA syntézu. Môžu byť perinukleárne vakuoly. • Väčšina okrúhlych buniek s malým jadrom a malým množstvom cytoplazmy sú lymfocyty.

17. B lymfocyty • B lymfocyty nie sú fyziologicky prítomné v CNS. Počas influxu špecifických a nešpecifických T buniek do CNS u sclerosis multiplex, vstupujú aj B ymfocyty. Vplyvom určitých cytokínov (IL-6) sa transformujú na plazmocyty a začína de novo syntéza imunoglobulínov ( predominantne IgG izotyp ). Zvýši sa hladina IgG aj v tkanive aj v CSL.

18. Plazmatické bunky • Konečná forma B lymfocytov. ( Russelove telieska, mitózy ) Pôvod je buď z kmeňových leptomeningeálnych buniek alebo z krvi. Nezrelé majú veľké , centrálne uložené jadro a svetlomodrú cytoplazmu, zrelé majú intenzívne sa farbiacu cytoplazmu, perinukleárne prejasnenie. Cytoplazma je schopná produkovať imunoglobulíny ( prítomnosť vakuol ) Charakteristické sú pre sclerosis multiplex.

19. Plazmatické bunky • Sclerosis multiplex 67% • Subakútna meningitída 59% • Meningoencefalitída 50% • Syphilis 42% • Tumory CNS 21% • Encefalomalácia 12%

20. Mesenchymálne bunky • Mesenchymálne tzv. giant cells sú prítomné u špecifických a nešpecifických zápalových procesoch. Sú to okrúhle bunky a môžu vytvárať veľké viacjaderné bunky. Často sú identifikované v zhlukoch.

21. Monocytoidné bunky • Veľkosť 15-30 um, jadro je rovné, alebo obličkovite tvarované, laločnaté, alebo oválne, farbí sa menej intenzívne ako lymfocyt, jadro neobsahuje jadierka. Ohraničenie cytoplazmy je dobré, bez vytvárania pseudopódií. U mladých je jadro viac okrúhle. Mitózy sú zriedkavé.

22. Mitózy a fagocytóza • Zriedkavo sa u monocytárnych fagocytov nachádza mitóza, nikdy ju nenajdeme u lymfocytov. Mitózy bývajú často prítomné pri iritácii meningeálnych obalov. • Stimulácia fagocytózy je prítomná pri nešpecifickej iritácii mening.

23. Degenerácia buniek CSL • Rozpad buniek priamo v CSL • Migrácia CSL buniek do krvného riečiska • Migrácia CSL buniek do lymfatického systému

24. Rozpad buniek po LP • Čas medzi lumbálnou punkciou a preparáciou • Teplota, pri ktorej je CSL skladovaný( pri izbovej teplote väčšina buniek sa rozpadá do 2 hodín , pri 0 st C vydržia až 7 dní). • Druh bunky, keďže tendenciu k cytolýze majú rôznu. (Plazmatické a tumorózne bunky sa rozpadajú veľmi rýchlo ). • Cytologický preparát robiť do pol hodiny po odbere.

31. Bielkoviny • Celkové bielkoviny ( CB ) u novorodencov vysoké, do roka klesajú. • V dospelosti sa vekom zvyšuje koncentrácia • Koncentračný gradient CB pozdĺž neuroaxis • Hodnota závisí: od postúry, fyzikálnej aktivity • Norma v lumbálnom likvore dospelých do 500 mg/l

32. Bielkoviny- patológia • Sclerosis multiplex : norma alebo ľahko zvýšené do 700 mg/l • Meningitídy ( bakteriálne, kryptokokové, tbc ) viac ako 1500mg/l • Meningitídy vírové menej ako 950mg/l • Zápalovo-demyelinizačné polyneuropatie • Neinfekčné : SAH, vaskulitída CNS, neoplazmy,

33. Integrita hemato-likvorovej bariéry • Albumín, syntetizovaný v pečeni, pomer sérum : likvor je 200-300 : 1 • Qalb = CSL : Sérum alb • Ovplyvnený : rýchlosťou prietoku likvoru, vekom, degeneratívnymi chorobami LS, hypotyreoidizmom abúzom alkoholu, fajčením • Intaktná HLB má Qalb menej ako 8x10 na mínus tretiu • Zvýšený Qalb: zvýšenie kapilárnej permeability HLB ( meningitída) alebo CSL cirkulačnou dysfunkciou ( Guiilain Barré )

34. CSF Imunoglobulíny Pochádzajú z dvoch zdrojov : • Transport zo séra.( zvýšený sérový IgG , alebo porucha HEB ). • Produkcia plazmatickými bunkami prítomnými v CNS.

35. CSF IgG • Pomer IgG v sére a likvore je 300-400 : 1. • Tento pomer môže ovplyvniť : koncentrácia IgG v sére, integrita HEB a hlavne HLB, rýchlosť prietoku likvoru, rýchlosť vstupu B buniek do CNS, funkčnosť a perzistencia plazmocytov v CNS.

36. De novo syntéza IgG De novo syntéza IgG svedčí o imunitnej aktivácii v CNS : • IgG index ( Q IgG / Qalb ) • pomer syntézy IgG v mg/ 24 hod. • Reiberov hyperbolický diagram je založený na demonštrácii nelineárneho vzťahu medzi Qalb a CSL-sérum koncentračných kvocientoch IgG, IgA, IgM • IgG index = 1,1 znamená skoro 100% OCB

37. Sclerosis multiplex Bakter.meningitída SSPE HTLV-1 myelopatia Behcet Transv.myelitída Neurosyfilis Neuroborelióza Chron.inf.CNS CNS mykózy Guillain Barré HIV encefalitída HSV encefalitída CNS vaskulitídy Mozgové nádory CNS lymfóm CMP CNS SLE normálne kontroly Zvýšený IgG index

38. Oligoklonálne pásy • IgG index a pomer syntézy IgG sú kvantitaívne ukazovatele de novo syntézy IgG • Kvalitatívna abnormita sa prejaví ako oligoklonálne pásy (oligoklonálna skladba, OCB) • Oligoklonálna skladbu produkuje malý , expandovaný B-bunkový klonus v CNS a má viac identickú elektroforetickú mobilitu ako elektroforeticky heterogénny IgG v normálnom likvore • OCB pozorujeme v katódovej oblasti • Súčasne robená elektroforéza séra.

39. Oligoklonálne pásy • Viacpočetné pásy v CSF , v sére nie sú prítomné • Viacpočetné pásy v CSF, v sére sú tiež, ale málo výrazné • Jeden širší pás v CSF bez odpovedajúceho pása v sére

40. Detekcia oligoklonálnych pásov • Elektroforéza na agaróze • Izoelektrická fokuzácia- IEF( imunofixácia s IgG špecifickými protilátkami. Pri IEF technike sa inkorporuje zmes syntetických peptidov( amfolíny ) do gélu. Proteíny sa delia pri pH odpovedajúcom ich izoelektrickému bodu, podľa ich vnútorných vlastností. V oblasti pH 6,5-9 sú IgG. IEF je možné robiť z malého množstva nekoncentrovaného CSL .

42. IgM index • Intratekálna syntéza IgM OCB : CIS konvertuje v CDSM skôr ak je prítomná IgM OCB IgM : prediktor agresívneho priebehu RR SM

43. MRZ reakcia v likvore • Intratekálna produkcia protilátok proti vírusu morbíl, rubeole a varicela-zoster • MRZ reakcia je prítomná až u 94 % pacientov so sclerosis multiplex. • Vysoká diagnostická špecificita k potvrdeniu diagnózy SM • Neznamená etiológiu SM, tieto víry nie sú detekované v mozgu pacientov s SM • MRZ reakcia je v.s. polyšpecifická imunitná rekacia v autoimunitnom procese.

44. Význam CSL pri CIS • Kombinácia patologických zmien v MRI a v likvore pri retrobulbárnej neuritíde je 86% prediktívna hodnota vo vývoji definitívnej SM. • MRZ reakcia má vyššiu špecificitu ako OCB • Typický nález v CSL je prítomný už v iniciálnom štádiu SM.

45. CSL u Sclerosis Multiplex

46. Diagnostika Sclerosis Multiplex

47. Záver • Iba analýza CSL môže verifikovať zápalové charakteristiky ochorenia. • Analýza CSL je základnou zložkou SM diagnostiky, zvlášť pri diferenciálnej diagnóze iných zápalových ochorení. • S pomocou pozitívnych CSL parametrov a SM-špecifického CSL profilu môže byť diagnóza SM stanovená už v jej včasných štádiách.

48. Záver Vyšetrenie CSL je súčasťou modernej diagnostiky mnohých neurologických ochorení. Pri diagnostika tak závažného ochorenia ako je Sclerosis Multiplex by kompletné vyšetrenie likvoru nemalo chýbať.

49. Ďakujem za pozornosť.