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SS 2019 Vorlesung Neuropathologie

Martin Hasselblatt Institut für Neuropathologie

Gefäß, Infarkt, Blutung

Anatomie zerebraler Gefäße

• Hirngefäße sind funktionelle Endgefäße

• Nach Gefäßverschluss Minder-versorgung des Hirngewebes mit Sauerstoff und Glukose

• Territorialinfarkt

Ischämie

Ischämie

• Stromgebiete typisch

• aber relativ variabel

van der Zwan et al: J Neurosurg. 1992;77:927

Ischämie: Neuropathologie

Stadium I: Akute Schädigung (Stunden-Tage)

• Ödem

Stadium I • Abblassung

• Nekrose

Ischämie: Neuropathologie

Stadium I • geschädigte Nervenzellen

• pyknotische Kerne

• hypereosinophile Zytoplasmen

Ischämie: Neuropathologie

Stadium II: Resorption (Tage bis Wochen)

Ischämie: Neuropathologie

Ischämie: Neuropathologie

Stadium II

Stadium II • Makrophagen

Ischämie: Neuropathologie

Ischämie: Neuropathologie

CD68

Stadium II • Makrophagen

Ischämie: Neuropathologie

Stadium III: Narbe (Wochen-Jahre)

Ischämie: Neuropathologie

• Stadium III

Lakune

Ischämie: Neuropathologie

• Stadium III

Gliose

Ischämie: Neuropathologie

• Stadium III

Reaktive Astrozyten

Minuten

Exzitotoxizität

Stunden

Entzündung

Tage

Apoptose

Ischämie: Pathophysiologie

Ischämischer Kern

Penumbra

Ischämie: Mechanismen

Verschluß großer Gefäße

14%

Verschluß kleiner Gefäße

20%

Kardioembolisch26%

Unbekannt37%

Seltene Ursachen3%

TOAST Classification (n=1713) Neurology. 2004 24;62(4):569-73.

Ischämie: Mechanismen

Verschluss großer Gefäße

• 79 jähriger Diabetiker

• arterielle Hypertonie

• Nikotin

Ischämie: Mechanismen

Verschluss großer Gefäße: Dissektion

• 43jähriger Taekwondo-Kämpfer

(schwarzer Gürtel)

• Kopfschmerz und plötzlich aufgetretene Hemiparese nach dem Training

• keine bekannten Risikofaktoren, keine Bindegewebserkrankungen

Neurology. 2003 24;6 0(8):1392-3

Ischämie: Mechanismen

Dissektion

• Einstülpung der Intima

• Stase

• Thrombosierung

• Gefäßverschluß

• häufig junge Patienten betroffen

• Manipulationen an der HWS

• Trauma

• Bindegewebsschwäche, z.B. Marfansyndrom

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

HWS-Manipulation

Trauma

Bindegewebsschwäche

Hypertonie

Hypercholesterinämie

Rauchen

Duiabetes mellitus

Ischämie: Mechanismen

Verschluss kleiner Gefäße: Arteriolosklerose

• 79jährige Rentnerin

• über Jahre zunehmende Wesensveränderung

• latente Hemisymptomatik

• langjährige arterielle Hypertonie

• Begünstigt durch arterielle Hypertonie strukturelle Schädigung der Gefäßwände und Wandschwäche

• Prädelektion kleiner Gefäße

• Status lacunaris (Morbus Binswanger)

Ischämie: Mechanismen

H Spatz: Zentralblatt Neur Psych 107:193-222 (1938)

Arterioloskerose

Ischämie: Mechanismen

Embolische Ereignisse

• häufig multiple Infarkte

• häufiger vorderes Stromgebiet

• Verteilungsmuster?

• Kardiogen

• große Gefäße

• septische Embolie

• paradoxe Embolie

• iatrogen (z.B. 44% stille Embolien bei Patienten mit vaskulären Risikofaktoren nach Angiographie)

Ischämie: Mechanismen

Seltenere Ursachen

• hämatologische Erkrankungen (z.B. Polycythaemia vera, Sichelzellanämie)

• entzündliche Erkrankungen (z.B. Vaskulitis, Antiphospholipidantikörpersyndrom, Syphilis)

• Drogen Kokain, Amphetamine

• CADASIL Cerebrale Autosomal-Dominante Arteriopathie mit Subkortikalen Infarkten und Leukenzephalopathie

• MELAS Myopathie- Enzephalopathie-Laktat-Azidose-Schlaganfall-Syndrom

• ältere Patientin mit

Schläfenkopfschmerz und Sturzsenkung

Ischämie: Mechanismen

Ischämie: Mechanismen

Riesenzellarteritis (M. Horton)

• Riesenzellen

• lymphozytäre Infiltrate

• Granulozyten

• alle kraniellen Arterien können befallen sein!

Zusammenfassung

• Neuropathologie des ischämischen Infarkts läuft nach Stadien ab

• Ursachen: seltenes ist selten Verschluß großer

Gefäße14%

Verschluß kleiner Gefäße

20%

Kardioembolisch26%

Unbekannt37%

Seltene Ursachen3%

Intrazerebrale Blutung

• Etwa 15% aller Schlaganfälle sind durch intrazerebrale Blutungen bedingt.

• Ursachen

• Pathophysiologie

• Basalganglien

• Thalamus

• Pons

• Kleinhirn

• Lobär

Basalganglien

ThalamusPonsZerebellär

Lobär

Kase & Caplan 1994

Lokalisation

• Basalganglienblutung bei 80-jährigem Mann

• Langjährige arterieller Hypertonie

• Thalamusblutung bei 75-jähriger Patientin

• Antikoagulation bei absoluter Arrhythmie

• arterielle Hypertonie

• pontiner Blutung bei einem 71-jährigem Patienten. Ventrikeleinbruch

• arterielle Hypertonie

• zerebelläre Blutung bei 65jährigem Patienten

• arterielle Hypertonie

• Stellt den Hauptrisikofaktor für die Entwicklung einer intrazerebralen Blutung dar.

• Begünstigt eine strukturelle Schädigung der Gefäßwände.

• Bevorzugt sind kleiner Blutgefäße betroffen (Arteriolosklerose).

Arterielle Hypertonie

Arteriolosklerose

• Hyalinisierung

• Mediafibrose

• Intimaverdickung

Arteriolosklerose

Cole & Yates Brain. 1967 90:759-68.

• Häufigkeit bei hypertensiven Patienten altersabhängig (→Epidemiologie)

• Arterielle Hypertonie und Arteriolosklerose sind die Hauptursache intrazerebraler Blutungen

unter 50 Jahre

über 65 Jahreüber 65 Jahre

unter 50 Jahre 10 %

71 %

Blutdruck und Prognose

67

40

35

29

0 20 40 60 80 100Mortalität (30 Tage)

MAP

132 mmHg

118 mmHg

145 mmHg

n =337 Fogelholm et al. .Stroke. 1997;28:1396-400

Weitere Ursachen der ICB

Münster n=250

75%

12%9%

4%0%

Sonstige

Arterioloskklerose/Ausschluss anderer Ursachen

Amyloidangiopathie

Gefäßmalformation

Tumor Sonstige

Amyloidangiopathie

• Amyloidablagerung

• Kongo-Rot Färbung (kongophile Angiopathie)

• Kleine Arterien und Kapillaren betroffen

• Kein Zusammenhang mit arterieller Hypertonie

• Auf meningeale und kortikale Gefäße beschränkt

Amyloidangiopathie

• Überwiegend lobäre „atypische“ Blutungen

• Hinteres Stromgebiet häufiger betroffen

1900

1910

1920

1930

1940

1950

1960

1970

1980

1990

2000

Amyloidangiopathie: Historisches

“Drusige Entartung der Hirnarterien und Kapillaren“ Scholz 1938

Begriff “Kongophile Angiopathie“ Pantelakis 1954

Erster Fallbericht einer intrazerebralen Blutung bei Amyloidangiopathie Neumann 1960

Fallserie Mayo Clinic Okazaki 1979

Keine Erwähnung einer Gefäßbeteiligung Alzheimer 1907

Amyloid-beta assoziierte Angiitis (ABRA)

• Entzündung von das Gehirn versorgenden Blutgefäßen (zerebrale Vaskulitis)

• Ablagerung von Beta-Amyloid

Amyloidangiopathie: Historisches

15. November 1884: Westafrika-Konferenz („Kongokonferenz“)

17. März 1885: Patent der Firma AGFA

Gefäßmalformationen

• Angeborene Konglomerate abnormer Gefäße

• 3-9% aller intrakraniellen Raumforderungen

• Etwa 20% der intrakraniellen Blutungen

Gefäßmalformationen

• Arteriovenöse Angiome

• Kavernöse Hämangiome

Tumorblutung

• Intrazerebrale Blutung bei 67-jährigem Mann

• Hirnmetastase eines bisher nicht diagnostizierten Nierenzellkarzinoms

Immunhistochemie für Zytokeratin (KL1)

Andere Ursachen

• Blutungsneigung (z.B. Thrombopenie)

• Antikoagulation

• Drogen (z.B. Kokain, Amphetamin)

• Entzündung (z.B. Arteriitis)

• Traumatische Hirnschädigung

• Sekundäre Blutungen (z.B. eingebluteter Infarkt, Sinusvenenthrombose)

Pathophysiologie

• Primäre Schädigung

• Hämatomausbreitung

• Intrakranieller Druck ↑

• Perfusion ↓

• Schädigung des umgebenden Hirngewebes

Entlastungsoperation

Gerinnungskaskade

• Aktivierung von Gerinnungsfaktoren

• Freisetzung von Thrombin

• Stimulation pro-inflammatorischer Faktoren (z.B. TNFα): Hirnödem ↑

• Stimulation vasoaktiver Faktoren (z.B. Endothelin-1): Perfusion ↓

Astrozytenkulturen der Ratte

0

5

10

15

20

25

Kontrolle Thrombin (2.2Units/ml)

End

othe

lin-1

Exp

ress

ion

Hirudin (Tierexperiment)

Eisenchelatoren (Tierexperiment)

Hämoxygenase-Inhibitoren (Tierexperiment)

Blutabbauprodukte

• Erythrozytenzerfall

• Freisetzung von Hämoglobin

• Hämoglobinabbau

• Freisetzung von Eisen

• Freisetzung reaktiver Sauerstoffspezies

• Antioxidative Kapazität ↓

• Ödem ↑ Perfusion ↓

• Schädigung ↑

Neuroprotektion

• Aufregulation endogener protektiver Signalwege

G-CSF

Erythropoietin

Östrogene (17b-Östradiol)

Transferin G-CSF (50µg/kg i.p. ) 2h nach ICB:

Apoptose ↓

Microgliose ↓

Motorische Funktion ↑

Park et al. Brain Res. 1041:125-31 (2005)

0

20

40

60

80

100

120

Kontrolle G-CSF

Zusammenfassung (II)

• Arterielle Hypertonie und Arteriolosklerose stellen die Hauptursache intrazerebraler Blutungen dar.

• Andere Ursachen können durch die neuropathologische Untersuchung von OP-Material ausgeschlossen werden.

• Die Pathophysiologie der intrazerebralen Blutung beinhaltet Mechanismen, die einer medikamentösen Behandlung möglicherweise zugänglich sind.

Kritik und Anregungen

Martin Hasselblatt hasselblatt@uni-muenster.de