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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 [email protected]