2。流行病学的肝性脑病
明显的症状他发表在大约30 - 45%的肝硬化患者和10 - 50%的患者transjugular肝内门体静脉的分流术(TIPS) (
7]。加入发病率不同的作者估计,大约30 - 84%的肝硬化患者,根据应用的诊断方法和检查人口(
6,
8,
9]。Romero-Gomez等人研究表明加入的存在对肝硬化患者的53%,30%发达的脑病的观察,而84%的患者明显脑病加入历史上疾病(
10]。加入的发病率在波兰人口的肝硬化患者估计17日[6 - 31.3%
11]。
他发展的诱发因素是饮酒、高水平的氨,锌和支链氨基酸,食管静脉曲张的存在,和加入
10]。电解质异常,进入胃肠道出血,感染,高蛋白饮食,利尿剂,镇静剂可能会刺激他的发展
12]。
他可以提供一个数量的患者临床症状、强度随他的进步,如:改变个性,受损的睡眠-觉醒周期的注意,浓度,认知,和运动功能,如精神运动放缓,扑翼样震颤(
1,
13,
14]。这些症状可以长期存在,接触因素刺激他的发展会导致昏迷和死亡(
15]。
3所示。肝性脑病的发病机制
根据先前的研究,hyperammonemia负责大脑异常的主要因素在他(
16,
17]。数的影响机制,解释氨对中枢神经系统(CNS)提出了如:特定的大脑内皮细胞和星形胶质细胞之间的相互作用,修改运输穿过血脑屏障,能量代谢的变化,直接对星形胶质细胞毒害神经的影响,和神经细胞膜,减少谷氨酸盐的合成与glutamatergic神经传递障碍(
18- - - - - -
20.]。
氨是一个主要底物的酶促反应在大脑中,也是其他一些反应的产物(
17]。儿童先天性尿素循环酶缺陷高血氨浓度,如果离开untreated-leads的发展严重的神经系统症状,癫痫发作,昏迷,那些幸存下来的精神发育迟滞和麻痹大脑的
17]。完整的尿素循环发生在肝脏,尽管一些可能在其他组织进行的步骤,包括大脑(
17]。结果表明:肝硬化,尿素循环酶和谷氨酰胺合成酶的活性在大脑中减少(
17,
21]。大脑是不配备一个有效的尿素循环,氨被主要的过程中谷氨酰胺(Gln)合成谷氨酸(Glu)和氨,谷氨酰胺合成酶的参与本地化几乎只在星形胶质细胞(
22]。星形胶质细胞肿胀次要Gln渗透从而导致脑水肿的影响(
23]。因此治疗大脑的概念讨论了谷氨酰胺合成酶抑制剂(
24]。
氨也影响其他机制导致肝性脑病的发展如:血脑屏障受损、神经传递的变化、促炎细胞因子,氧化应激,异常GABA-ergic或苯二氮途径,大脑的能量代谢受损,受损的脑血流量(
6,
19,
25- - - - - -
27]。
3.1。氨和血脑屏障
血脑屏障(BBB)是由脑微血管内皮细胞(
18,
28]。BBB扮演着一个重要的角色在大脑微环境的调节体内平衡所必需的一个稳定和协调神经活动(
29日]。它可以保护大脑免受有害因素如血浆成分的波动和神经递质,渗透的外源性物质和毒素
29日,
30.]。BBB使物质的选择性运输从血液到大脑通过扩散和主动运输在内皮细胞(
29日,
30.]。BBB中扮演着重要角色在向大脑提供营养,消除不必要的产品,调节离子稳态,并允许维护一个单独的池CSN的神经递质和刺激神经组织的物质,在外围组织和血液中
18,
31日,
32]。一些物质如氨、5 -羟色胺、缓激肽、腺苷、嘌呤核苷酸,白细胞介素,自由基,一氧化氮,类固醇可能会影响大脑内皮功能和BBB的紧张
18,
25]。
氨是一种神经毒素负责他开发通过直接影响中枢神经系统的代谢和功能和影响各种分子的通道穿过血脑屏障,支链氨基酸,运输和芳香族氨基酸(AA),流入增加是由于Gln的形成过程中氨解毒(
25]。
干扰AA交通影响大脑儿茶酚胺合成(5 -羟色胺和多巴胺)和生产的“假神经递质”(章鱼胺和fenylethylamine),导致GABA-ergic受损,血清素激活的,glutamatergic神经传递(
15,
25]。
3.2。Hyperammonemia和急性肝衰竭
急性肝功能衰竭(ALF)可以hepatotropic病毒感染的结果或毒性损伤,肝脏解毒功能突然减少,由于大量的肝细胞坏死。这导致的hyperammonemia和发展,他的特点是迅速发展的症状从精神状态的离散变化到昏迷,昏迷。
神经病理学研究表明,阿尔夫死亡的主要原因是脑疝与脑水肿星形胶质细胞肿胀的结果(
33- - - - - -
36]。
发病机理的星形胶质细胞肿胀阿尔夫并不完全理解。Hyperammonemia,大脑堵塞,在脑组织炎症,系统性炎症反应发挥重要作用在星形胶质细胞肿胀
36]。在初始阶段病人正常或颅内压升高,使用甘露醇可以“控制”,但肝功能衰竭导致的进一步进展一步“失控”,需要肝移植(
37]。
许多动物实验评价血脑屏障完整性的阿尔夫一直在进行。结果表明多因子的机制脑病、脑水肿的发病机理的血脑屏障损伤[至关重要
38- - - - - -
43]。
有更少的研究这一主题进行的人类。
Tofteng技术研究生物化学变化和拉森使用脑微量透析可把时程延长病人的大脑与阿尔夫肝移植(
44]。他们增加乳酸浓度在细胞外空间与适当的饱和度和增加谷氨酸和丙三醇浓度降低后移植。这表明干扰谷氨酸神经传递和阿尔夫[乳酸流过血脑
44]。
卡托等人研究了大脑切片9病人死于阿尔夫使用扫描电子显微镜和显示变化的存在表明细胞毒性机制与细胞水肿的主要原因似乎是脑水肿(
45]。Vasogenic机制受损渗透率BBB似乎不那么重要的脑水肿的发展阿尔夫(
45]。
Kumar等人分析了动脉hyperammonemia对并发症的影响和结果在一组295例阿尔夫(
46]。他们发现,持续动脉hyperammonemia会增加患者的并发症和死亡率的风险阿尔夫(
46]。急性氨神经毒性,可以引起癫痫患者的阿尔夫是谷氨酸的释放增加的结果在神经元突触谷氨酸受体的过度激活,尤其是NMDA (N-methyl-D-aspartic受体)
47]。
3.3。神经传递在肝性脑病
根据Albrecht等人在他与慢性肝病,有一种兴奋和抑制性神经传递不平衡(
47]。抑制的优势是由于减少了Glu受体的表达,从而减少glutamatergic基调(
47]。此外,谷氨酸转运体基因失活GLT-1 hyperammonemia导致患者受损的Glu再摄取与随后的星形胶质细胞过度extrasynaptic Glu[积累
47]。
γ酸氨基丁酸(GABA)是另一个因素增加抑制性神经传递通过各种机制:增加内源性苯二氮卓类的水平,增加可用性的GABA -受体由于增强突触释放氨基酸,增加氨的水平的直接交互GABA-A-benzodiazepine受体复杂,和ammonia-induced upregulation星形外围苯二氮受体(PBZR) [
47]。
另一种假说假设他可能由于抑制复杂GABA-benzodiazepine benzodiazepine-like配体受体,这些受体有高度的亲和力(
48]。这个理论可以得到了证实,使用flumazenil-competitive拮抗剂苯二氮受体明显改善病人的临床状态(
49]。
3.4。Hyperammonemia和Neurosteroids
Hyperammonemia也可能负责neurosteroids浓度的增加
15,
50]。在实验研究中加入氨星形胶质细胞的文化,增加孕烯醇酮水平(
51,
52]。
Ahboucha等人allopregnanolone强浓度的增加抑制neurosteroide证明刺激线粒体peripheral-type苯二氮受体(PTBR)患者的大脑他(
53]。高架neurosteroids水平刺激-受体可能负责增加GABA-ergic语气中观察到他(
15,
54]。这种机制可以解释了运动技能、协调问题,精神运动减缓运动功能减退,地震中观察到他(
55]。这些运动机能障碍可能扰乱日常功能的患者(
56]。
3.5。Hyperammonemia和氧化应激
Hyperammonemia也可能有直接毒性作用在神经元的细胞膜
19]。研究患者的门体静脉的吻合了不成比例的高水平的氨在大脑皮层等大脑的一些区域,这可能影响星形胶质细胞的完整性(
20.]。
Sinke等人在星形胶质细胞的研究文化证明核转录因子的参与
κB (NF
κB),由氧化应激激活ammonia-induced星形胶质细胞肿胀。NF的激活
κB是增加诱导一氧化氮合酶(间接宾语)蛋白表达和随后的一代的一氧化氮(NO) (
57]。
根据Norenberg et al .,氨氧化应激诱导的阿尔夫他致病的主要致病因素,引起一连串的事件导致细胞肿胀和脑水肿(
58]。然而,脑病在慢性肝病伴有脑水肿(
58,
59]。也许是由于这一事实,加上积累在星形胶质细胞水GLN渗透效应的结果,在肌醇(Ins)有机osmolite从星形胶质细胞释放出来,所以它的浓度在星形胶质细胞减少预防细胞体积的变化
60]。
3.6。Hyperammonemia和神经炎症
神经炎症的发病机制是一个新的元素在动物模型中描述他,似乎扮演着重要的角色在认知障碍的发展,能够持续肝移植术后(
61年]。
肖克罗斯等人研究肝硬化患者显示炎症,炎症介质可能显著调节氨对中枢神经系统的影响(严重恶化在心理测试和改进决议后炎症)(
62年]。炎症是一个重要因素决定神经心理功能障碍的存在和严重性加入氨造成的,也就是说,更重要的在更严重的炎症
63年]。
肿瘤坏死因子-的显著增加
α和患者血清中il - 6的分泌促炎细胞因子的加入是注意到
26]。
阿尔瓦雷斯星形胶质细胞文化等人研究表明促炎细胞因子如TNF -
α,il - 1
β,il - 6,如果-
γ和氨诱导线粒体通透性的增加,可能他(的发病机制的一个重要因素
64年]。
增加线粒体渗透性转换导致减少离子梯度和增强线粒体功能障碍,导致大脑能量紊乱,可能是一个潜在的治疗目标
64年- - - - - -
67年]。
氨毒害神经的影响大脑星形胶质细胞,此外异常细胞中能量水平和氧化应激加剧。星形胶质细胞的线粒体膜透性的变化的影响下氨和Gln可能是一个重要脑疾病的形成机制与他有关
66年,
67年]。在急性和慢性肝损伤神经病理障碍主要包括星形胶质细胞(
68年]。
大脑皮层星形胶质细胞,构建约1/3的体积和血脑屏障发挥至关重要的作用,参与维持电解质体内平衡,消除自由基,并且负责交付的营养神经元和神经递质前体(
69年]。星形胶质细胞的作用在维护离子浓度和水的体积,因此大脑的细胞外空间的渗透性,由于大容量和能力调整和保持一个恒定体积的大脑
68年]。Hyperammonemia引起肿胀的星形胶质细胞、小胶质细胞的激活和II型astrocytosis(老年痴呆症的发展
70年,
71年]。尤其是astroglial形态学的变化,他的特点是:水肿和细胞的存在有阿尔茨海默氏症2型星形胶质细胞的表型,与同时调控蛋白编码的基因的表达变化监督能量状态,细胞体积,和神经传递
71年]。
老年2型星形胶质细胞在大脑灰质和白质和皮质下的核和可能有各种形式显示增生(
70年]。数量的老年2型星形胶质细胞与脑病强度(
19,
70年]。
使用电子显微镜研究的动物模型门体静脉的肝性脑病表明,星形胶质细胞在昏迷之前描述增加数量的细胞质,线粒体和内质网,扩散和在细胞内糖原累积细胞质,而昏迷观察阿尔茨海默氏症2型星形胶质细胞退行性改变线粒体的存在和大苍白细胞核可见核仁的存在(
72年]。这些观察表明,氨最初引发星形胶质细胞代谢活动,随后gliopathy的发展。老年2型星形胶质细胞的存在可能是负责不可逆性的变化(
50]。由于接触氨,一些深刻的变化发生在星形胶质细胞,神经递质和离子的吸收,改变astroglial和导致其功能障碍的性质——主要gliopathy,导致脑病(
33,
50,
70年]。
3.7。氨和脑能量代谢
他的另一个原因可能是功能紊乱导致的神经元异常神经元和星形胶质细胞之间的相互作用和损伤的脑能量代谢
65年,
67年]。氨修改运输一氧化氮前体、精氨酸和鸟氨酸(氨基酸绑定氨)穿过血脑屏障,影响能量底物的运输大脑,肌酸和葡萄糖
25]。
脑能量代谢和合成Gln依赖葡萄糖供应到大脑,大脑的功能活动取决于程度的葡萄糖利用率(
73年]。大脑葡萄糖利用率的变化被发现在肝硬化患者:减少大脑皮层和基底神经节和小脑,增加可以负责认知功能障碍(
74年,
75年]。
Yazgan等人报道显著减少血流通过丘脑和增加流量的额叶肝硬化患者与健康志愿者(
76年]。另一项研究描述了大脑皮层血流量的分配肝硬化患者的皮层下区(
75年]。研究使用磁共振成像显示,增加脑血流量,降低平均流动时间在基底节和丘脑患者的加入,这是与血液的重新分配的概念一致从皮质基底神经节(
27]。
研究的结果局部血流量的作用发展的加入是不确定的。
3.8。锰神经毒性的影响
也注意到大脑中积累的毒素,包括锰、沉积在基底神经节的原因可能是hyperintense信号T1-images在磁共振成像(MRI) (
77年- - - - - -
79年]。肝硬化患者portocaval吻合或提示hyperintense信号在苍白球(88%的患者)以及增加血清锰浓度(67%的患者),和锥体外系症状如地震、僵化,失去活动能力(89%的患者)注意到(
80年]。干扰的锰和其他矿物质体内平衡可能占与肝硬化相关的认知障碍(
81年- - - - - -
83年]。
Kulisevsky等人的大脑核磁共振的肝硬化患者除了增加信号的苍白球也发现脑萎缩,没有相关病人的年龄和疾病持续时间和在儿童得分点的数量
84年]。之间的正相关程度的脑萎缩和氨的水平是注意到
84年]。一例患者23年的历史portocaval吻合术(PCA)后第二个食管静脉曲张出血。12年来,他强烈的神经障碍和进行性变性过程中大脑的12年的他,与显著的肝移植后退出;因此,这些条件应该不成为肝移植的禁忌
85年]。
3.9。小肠细菌过度生长(SIBO)在肝性脑病的发展
最近SIBO的角色加入一直强调发展的(
86年,
87年]。
古普塔等人研究表明高患病率的SIBO加入患者(38.6%),缝合时prokinetics作证,抗生素,益生菌的治疗使用(
86年]。
小君等人发现了一个非常高的SIBO患病率(81.3%)在肝硬化和腹水患者,这可能表明SIBO肠道细菌易位可能的高危因素患者腹水(
87年]。