Neuropatologické post mortem vyšetření mozku a míchy v deseti bodech – co může neurolog od neuropatologa očekávat při verifikaci klinické diagnózy neurodegenerativního onemocnění?
Neuropathological post-mortem examination of the brain and the spinal cord in ten key points – What can a neurologist expect from the neuropathologist’s confirmation of the clinical diagnosis in neurodegenerative diseases?
Standardized brain and spinal cord autopsy is a key feedback mechanism for clinical diagnosis of neurodegenerative diseases. Clinical diagnostic criteria in neurodegenerative disorders reach the “possible” and “probable” levels. Neuropathological brain examination is often the only diagnostic modality able to confirm the “definite” level of diagnosis in dementia, behavior disorders and movement disorders and thus serves as an invaluable feedback for the clinician; and in clinical studies, it is used to assess therapy-related changes and validate potential diagnostic and prognostic biomarkers. The brain and spinal cord autopsy is performed following a standardized protocol analyzing all diagnostically relevant structures. Precise diagnostic procedures are performed using standard and special histological and histochemical staining; however, only a standardized set of special immunohistochemical investigations can confirm the precise neuropathological diagnosis in neurodegenerative diseases. The purpose of the article is to provide clinical neurologists in 10 points with a brief and practical overview about the usefulness of brain and spinal cord autopsy in neurodegenerative disease and about what the clinician can expect from the neuropathological protocol.
Key words:
dementia – neurodegenerative diseases – brain autopsy – brain biopsy
The authors declare they have no potential conflicts of interest concerning drugs, products, or services used in the study.
The Editorial Board declares that the manuscript met the ICMJE “uniform requirements” for biomedical papers.
Autoři:
Z. Rohan 1,2; R. Rusina 3,4; R. Matěj 1,2
Působiště autorů:
Oddělení patologie a národní referenční laboratoř TSE-CJN, Thomayerova nemocnice, Praha
1; Ústav patologie, 1. LF UK a VFN v Praze
2; Neurologická klinika a Centrum klinických neurověd 1. LF UK a VFN v Praze
3; Oddělení neurologie, Thomayerova nemocnice, Praha
4
Vyšlo v časopise:
Cesk Slov Neurol N 2018; 81(1): 109-114
Kategorie:
Neuropatologické okénko
doi:
https://doi.org/10.14735/amcsnn2018109
Souhrn
Standardizované neuropatologické vyšetření mozku a míchy je zásadní formou zpětné vazby pro ošetřující lékaře u neurodegenerativních onemocnění. Klinicky lze diagnózu tohoto typu onemocnění po splnění diagnostických kritérií určit v úrovni „možné“ a „pravděpodobné“. Autoptické vyšetření je až na výjimky jedinou možností, jak stanovit definitivní diagnózu u onemocnění, která se projevují jako demence, poruchy chování či různě vyjádřené poruchy hybnosti. Tím se nejen stává zcela zásadní modalitou pro vlastní diagnostiku, ale hraje klíčovou úlohu v hodnocení potenciálních změn asociovaných s terapií a při analýze nových potenciálních biomarkerů. Pitva mozku a míchy probíhá podle standardizovaného protokolu založeného na odběru přesně definovaných struktur, které jsou následně vyšetřeny pomocí standardních i speciálních histologických a histochemických barvení a zejména sady definovaných imunohistochemických metod umožňujících přesné zařazení neurodegenerativních entit. Účelem tohoto sdělení je v 10 bodech informativně seznámit klinické neurology se základními aspekty neuropatologického vyšetření pacienta s klinickou diagnózou neurodegenerativního onemocnění, co lze od pitvy očekávat, co požadovat po vyšetřujícím patologovi a jak se orientovat v pitevním výsledkovém protokolu
Klíčová slova:
demence – neurodegenerativní onemocnění – pitva mozku – biopsie mozku
Úvod
Neuropatologické vyšetření mozku je zlatý standard morfologické diagnózy onemocnění centrální nervové soustavy (CNS). Mozková autopsie je jediná metoda umožňující definitivní diagnózu většiny neurodegenerativních onemocnění a dalších lézí CNS, jejichž etiologie nebyla za života pacienta objasněna.
Podobně jako v jiných oblastech medicíny je i na poli neuropatologickém mezioborová spolupráce základem účinné zpětné vazby a zdrojem poučení pro klinika i pro neuropatologa.
V následujícím textu shrnujeme deset hlavních významů neuropatologického post mortem vyšetření.
1. V čem je hlavní přínos autopsie mozku pro neurologa?
Pitva mozku je žádoucí u každého pacienta s klinickými projevy kognitivního deficitu nebo poruchy hybnosti, včetně pacientů s klinicky „jistou“ diagnózou neurodegenerativního onemocnění, na léčbě levodopou či kognitivy.
Klinická diagnostika neurodegenerací se v posledních letech dramaticky zlepšila díky pokrokům na poli neurověd a dostupností různých biomarkerů (specifické proteiny detekovatelné v séru a v mozkomíšním moku, MR volumometrie, PET/ SPECT s využitím receptorových nebo proteinových ligandů, včetně možností in vivo detekce beta amyloidu a tau proteinu, aj.).
Celosvětově používaná diagnostická kritéria pro jednotlivé nozologické jednotky umožňují v klinické praxi dosáhnout míry pravděpodobnosti jen na úrovni „možné/ possible“ nebo „pravděpodobné/ probable“; definitivní diagnózu potvrdí právě až specializované neuropatologické vyšetření mozku.
Pitva mozku je velmi důležitá i u pacientů zařazených do klinických, genetických a biomarkerových studií, protože jen tak je zajištěno stanovení definitivní diagnózy pacienta, což následně umožní validovat reálný přínos těchto studií pro rutinní praxi.
2. Jak častá je shoda mezi klinickou diagnózou a neuropatologickými nálezy aneb dokáže neuropatolog překvapit klinika?
Analýzy větších souborů neurodegenerativních onemocnění ze špičkových pracovišť nacházejí klinicko-neuropatologický nesoulad až v 15– 20 % případů. Tedy u každého pátého pacienta nachází neuropatolog jiné onemocnění, než odpovídalo klinické diagnóze [1,2]!
Výjimkou jsou geneticky potvrzené případy dědičných onemocnění (např. Huntingtonovy nemoci nebo spinocerebelární ataxie), za určitých okolností také amyotrofická laterální skleróza, pokud jsou splněna EMG kritéria El Escorial/ Awaji-shima pro klinicky jistou amyotrofickou laterální sklerózu [3– 5].
3.Může být mozek postižen i více neurodegenerativními onemocněními současně?
V poslední době se ukazuje, že neurodegenerace se mohou vzájemně kombinovat: buď komorbidity v podobě dvou „čistých“ onemocnění (např. plně rozvinutá Alzheimerova nemoc i plně rozvinutá demence s Lewyho tělísky u téhož pacienta současně), nebo jako souběh jednoho neurodegenerativního onemocnění a dalších specifických proteinových depozit (např. Alzheimerova nemoc zároveň s depozity TDP-43 proteinu, která ale nesplňují neuropatologická kritéria pro rozvinutou frontotemporální lobární degeneraci).
U pacientů vyššího věku (arbitrárně nad 65 let) přibývá smíšených patologií – většinou kombinace vaskulárních a primárních neurodegenerativních změn [6].
V těchto případech je klinický obraz často kombinovaný, atypický, a míra jistoty klinické diagnózy se většinou snižuje. Právě klinicko-patologická korelace tak objasní atypické projevy nemocnění, příčinu neúspěchu podávané léčby či abnormálních biochemických nálezů v mozkomíšním moku nebo na zobrazovacích metodách [7– 9].
4.Je nutné u neurodegenerací počkat až na provedení pitvy, nestačila by biopsie?
Na rozdíl od tumorů, některých zánětů a epilepsií, kde se biopsie (otevřená a/ nebo stereotaktická) rutinně provádí, je u neurodegenerativních onemocnění indikována jen zcela výjimečně.
Senzitivita otevřené mozkové biopsie u rychle progredující demence bez nálezu expanzivního procesu na MR nepřesahuje 35 %, nejčastějším bioptickým nálezem bývají Creutzfeldtova-Jakobova nemoc a amyloidová angiopatie [10].
Medicínský přínos mozkové biopsie u demencí s negativním MR nálezem je tedy jen omezený a s přihlédnutím k riziku iatrogenního přenosu prionového onemocnění by měla být indikována pouze, pokud existuje jasná diferenciální diagnostická hypotéza léčitelného onemocnění (vaskulitida, lymfom, encefalitida).
5.Jaké jsou právní aspekty autopsií? Existují případy, kdy je pitva mozku ze zákona povinná?
Pokud má klinik zájem o provedení pitvy mozku (typicky pro diagnosticko-výzkumné účely, se souhlasem pacienta, jeho právního zástupce nebo osoby blízké), měl by tento požadavek zapsat do dokumentace pacienta. Je tak lépe zajištěno, aby pacienti zemřelí na pracovištích následné péče byli lékařem, který vyplňuje List o prohlídce zemřelého, indikováni k „pitvě mozku se zaměřením na vyšetření neurodegenerativních onemocnění“. Právním aspektům a formulaci souhlasu s pitvou bude věnován samostatný příspěvek v této rubrice.
V ČR, podobně jako v některých dalších státech, je autopsie mozku povinná v souladu s metodickým pokynem Ministerstva zdravotnictví ČR u všech podezření na prionové onemocnění [11].
6.Je nutné pitvat celé tělo, nebo stačí vyjmout pouze mozek?
U pacientů s pokročilou demencí je možné omezit vyšetření na odběr mozkové tkáně (tzv. parciální pitva), což plně dostačuje k potvrzení nejčastějších neurodegenerativních diagnóz: Alzheimerovy nemoci, Parkinsonovy nemoci nebo demence s Lewyho tělísky.
V případě atypických klinických projevů nebo diagnostických rozpaků je nezbytnou součástí patologicko-anatomické pitvy vyšetření všech dalších orgánů, jejichž patologie může mít vliv na stav mozku. Typickým příkladem je nález nádorového onemocnění (zejména u malobuněčného karcinomu plic, kde tumor může mít překvapivě malé rozměry a nemusí být zjištěn při vyšetření zobrazovacími metodami), které může vyvolat paraneoplastické neurologické projevy – limbickou encefalitidu nebo paraneoplastickou mozečkovou degeneraci, často s přítomností paraneoplastických protilátek v séru (např. anti-Yo, anti-Hu).
U pacientů s projevy onemocnění motorického neuronu jsou odebírány vzorky ze svalů končetin (bérec, předloktí), bránice, mezižeberních svalů a z jazyka pro zdokumentování přítomnosti a míry neurogenní atrofie. Na tomto místě je však třeba zdůraznit, že se jedná o velmi orientační vyšetření stavu svalu a v žádném případě nenahrazuje svalovou biopsii.
7.Co se provádí s odebraným mozkem?
Během patologicko-anatomické pitvy je mozek vyjmut z lebky, zvážen a makroskopicky popsán.
Ještě před jeho uložením do nádoby s fixačním roztokem je vhodné odebrat několik vzorků mozkové tkáně k přímému zmražení (do – 20 °C nebo – 80 °C) pro účely diagnostické (provádí se vždy při podezření na prionová onemocnění) a výzkumné.
Ke kryoprezervaci se rutinně odebírá také část parenchymového orgánu (např. slezina, kostní dřeň). Z tohoto materiálu je totiž možné dodatečně doplnit molekulárně-genetické vyšetření, pokud výsledek autopsie ukáže, že by se mohlo jednat o dědičně podmíněné onemocnění (z tkáně mozku a míchy totiž spolehlivou genetickou analýzu nelze provádět).
Mozek se následně fixuje v 10% neutrálním pufrovaném formolu po dobu 2–6 týdnů (optimálně 3 týdny), aby se ve fixací zpevněné tkáni bylo možné dokonale neuroanatomicky orientovat a odebrat vzorky z jednotlivých struktur. To je v nativním mozku krajně obtížné až nemožné. Vyšetření fixovaného mozku začíná detailním makroskopickým popisem, včetně popisu přilehlých cév a obalů. Kmen s mozečkem je oddělen řezem na úrovni mezencefala (v místě odstupu n. III.); mozeček je pak spolu s kmenem nakrájen řezy v axiální rovině (nebo může být vyšetřen zvlášť po jeho odloučení kmene řezem přes pedunkuly). Z koncového mozku s diencefalem a kraniálním úsekem mezencefala jsou v koronární rovině vyhotoveny řezy 5– 10 mm silné.
Následně jsou detailně vyšetřovány neuroanatomicky a mikroskopicky přesně definované struktury podle standardizovaných mezinárodně uznávaných protokolů (obr. 1, tab. 1) a pro diferenciální diagnostiku a kombinaci neurodegenerací, viz tab. 2 [12].
Neuropatolog může podle klinických informací odběr rozšířit, samozřejmě je detailně studována jakákoliv makroskopicky abnormální léze.
Výhodné je pořizování fotodokumentace, která zlepší interpretaci neuropatologického nálezu a umožní korelaci mezi neuropatologickým, neuroradiologickým a klinickým nálezem.
8.Má smysl pitvat i míchu?
Společná pitva mozku a míchy se provádí při klinické diagnóze onemocnění motorického neuronu, roztroušené sklerózy, nejasných neuroinfekcí, polyradikuloneuritidy, spinocerebelárních ataxií nebo dalších vzácných jednotek a metabolických vad (leukodystrofie, lysozomální [střádavá] onemocnění), a rovněž při podezření na hypovitaminózu B1, B9 či B12 (při selektivním deficitu nebo generalizované malnutrici).
Odběr míchy je důležitý i v případech zjevné přidružené autonomní dysfunkce (typicky u mnohočetné systémové atrofie) nebo u frontotemporální demence, která může být provázena klinicky více či méně nápadným postižením motorického neuronu.
Mícha se odebírá ventrálním přístupem z páteřního kanálu od úrovně kaudy až do poloviny krční páteře; kraniální segmenty míchy se vyjímají spolu s mozkem.
V nativním stavu se mícha nijak dále nevyšetřuje, ale vloží se spolu s mozkem do nádoby s fixativem a po dvou až čtyřech týdnech je provedena její pitva spolu s mozkem v jedné době.
Řezy míchou jsou následně barveny metodami pro průkaz myelinu (nejčastěji luxolová modř). Standardem je imunohistochemické znázornění myelinu i neurofilament a potvrzení neuronálních či gliálních inkluzí.
9.Jak se proměnila neuropatologická diagnostika za posledních 30 let?
V minulosti byla neuropatologická diagnostika založena na makroskopickém popisu mozku a použití standardních barvících metod: mozkový parenchym se obarvil hematoxylinem-eosinem. Provádělo se barvení na myelin (luxolová modř) a běžně se používala impregnace stříbrem nebo barvení konžskou červení ke „skríningovému“ záchytu depozit amyloidu a neurofibrilárních klubek v rámci diagnózy a stagingu Alzheimerovy nemoci.
Současná neuropatologická diagnostika je postavena na širokém panelu imunohistochemických protilátek namířených proti specifickým proteinům, které jsou pro danou neurodegeneraci definující [12–14]. Přehled charakteristických proteinů a inkluzí u jednotlivých neurodegenerací shrnuje tab. 3.
Rutinně se používají protilátky rozeznávající nespecifické součásti inkluzí (např. molekuly zapojené do procesu degradace proteinů: ubikvitin, p62) a protilátky detekující specifické proteinové komponenty inkluzí a depozit (tau protein, beta-amyloid, alfa-synuklein, protein TDP-43, prionový protein, huntingtin aj.).
Neuropatologická diagnostika je časově náročná a doba od pitvy po stanovení definitivní diagnózy neurodegenerativního onemocnění může trvat i 3 měsíce. Relativně dlouhá časová náročnost je daná užitím speciálních metodik, kterými je podmíněna vysoká diagnostická přesnost, jíž nelze, kromě jednotlivých a přesně definovaných případů, v současné době dosáhnout jinak (obr. 2).
10.Může neuropatologické post mortem vyšetření mozku a míchy provádět každé pracoviště patologie?
Neuropatologické vyšetření probíhá podle standardizovaného protokolu a během diagnostického procesu je využito širokého panelu imunohistochemických protilátek a provádí se vyšetření molekulárně-patologická i imunologická.
Tyto metody jsou většinou dostupné jen na specializovaných pracovištích, kam lze převézt tělo zemřelého po dohodě s poskytovateli pohřebních služeb.
Pokud převoz těla zemřelého není možný, je možné provést patologicko-anatomickou pitvu na jakémkoliv oddělení patologie – v tomto případě je třeba pitvající patology explicitně požádat, aby odebrali mozek a míchu, oba orgány uložili vcelku do fixačního roztoku a následně odeslali do specializovaného pracoviště.
Závěr
Pitva mozku a míchy je důležitou součástí autoptického vyšetření pacientů s kognitivním postižením či poruchou motoriky.
Současná neuropatologická diagnostika je postavena na širokém panelu imunohistochemických protilátek, dodatečně lze doplnit i molekulárně genetická vyšetření ze zmražené tkáně kostní dřeně nebo sleziny (v indikovaných případech podle nálezu při autopsii).
Až u každého pátého pacienta s neurodegenerativním onemocněním může neuropatolog odhalit jiné onemocnění, než odpovídalo klinické diagnóze. Řada atypicky probíhajících případů může být podmíněna kombinací neurodegenerací nebo smíšenou patologií (vaskulární postižení).
Pitva mozku je tak u vybraných případů zcela zásadní formou zpětné vazby pro klinické lékaře ať už na úrovni základní zdravotní péče, či z hlediska vědecko-výzkumných analýz.
Práce byla podpořena MZ ČR projektem RVO-VFN 64165, Univerzitou Karlovou (projekty Progres Q27 a Q28/LF1) a OPPK projektem CZ.2.16/3.1.00/24509)
Autoři deklarují, že v souvislosti s předmětem studie nemají žádné komerční zájmy.
Redakční rada potvrzuje, že rukopis práce splnil ICMJE kritéria pro publikace zasílané do biomedicínských časopisů.
Přijato k recenzi: 4. 8. 2017
Přijato do tisku: 8. 1. 2018
doc. MUDr. Radoslav Matěj, Ph.D.
Oddělení patologie a národní referenční laboratoř TSE-CJN
Thomayerova nemocnice
Vídeňská 800
14059 Praha 4 – Krč
e-mail: radoslav.matej@ftn.cz
Zdroje
1. Veress B, Alafuzoff I. A retrospective analysis of clinical diagnoses and autopsy findings in 3,042 cases during two different time periods. Hum Pathol 1994; 25(2): 140– 145.
2. Rohan Z, Matej R, Rusina R. Překrývání neurodegenerativních demencí. Cesk Slov Neurol N 2015; 78/ 111(6): 641– 648. doi: 10.14735/ amcsnn2015641.
3. de Carvalho M, Dengler R, Eisen A et al. Electrodiagnostic criteria for diagnosis of ALS. Clin Neurophysiol 2008; 119(3): 497– 503. doi: 10.1016/ j.clinph.2007.09.143.
4. Costa J, Swash M, de Carvalho M. Awaji criteria for the diagnosis of amyotrophic lateral sclerosis:a systematic review. Arch Neurol 2012; 69(11): 1410– 1416. doi: 10.1001/ archneurol.2012.254.
5. Reilmann R, Leavitt BR, Ross CA. Diagnostic criteria for Huntington‘s disease based on natural history. Mov Disord 2014; 29(11): 1335– 1341. doi: 10.1002/ mds. 26011.
6. Kovacs GG, Milenkovic I, Wohrer A et al. Non-Alzheimer neurodegenerative pathologies and their combinations are more frequent than commonly believed in the elderly brain: a community-based autopsy series. Acta Neuropathol 2013; 126(3): 365– 384. doi: 10.1007/ s00401-013-1157-y.
7. Toledo JB, Brettschneider J, Grossman M et al. CSF biomarkers cutoffs: the importance of coincident neuropathological diseases. Acta Neuropathol 2012; 124(1): 23– 35. doi: 10.1007/ s00401-012-0983-7.
8. Murray ME, Graff-Radford NR, Ross OA et al. Neuropathologically defined subtypes of Alzheimer‘s disease with distinct clinical characteristics: a retrospective study. Lancet Neurol 2011; 10(9): 785– 796. doi: 10.1016/ s1474-4422(11)70156-9.
9. Janocko NJ, Brodersen KA, Soto-Ortolaza AI et al. Neuropathologically defined subtypes of Alzheimer‘s disease differ significantly from neurofibrillary tangle-predominant dementia. Acta Neuropathol 2012; 124(5): 681– 692. doi: 10.1007/ s00401-012-1044-y.
10. Schuette AJ, Taub JS, Hadjipanayis CG et al. Open biopsy in patients with acute progressive neurologic decline and absence of mass lesion. Neurology 2010; 75(5): 419– 424. doi: 10.1212/ WNL.0b013e3181eb5889.
11. Metodický list TSE/ CJN, surveillance, diagnóza a terapie transmisivních spongiformních encefalopatií a Creutzfeldt-Jakobovy nemoci. 2000.
12. Rohan Z, Matej R. Pitva mozku a míchy při diagnóze neurodegenerativního onemocnění – praktický postup pro optimalizaci vyšetření. Cesk Patol 2015; 51(4): 199– 204.
13. Matej R, Rusina R. Neurodegenerativní onemocnění: přehled současné klasifikace a diagnostických neuropatologických kritérií. Cesk Patol 2012; 48(2): 83– 90.
14. Rohan Z, Matej R. Current concepts in the classification and diagnosis of frontotemporal lobar degenerations: a practical approach. Arch Pathol Lab Med 2014; 138(1): 132– 138. doi: 10.5858/ arpa.2012-0510-RS.
Štítky
Dětská neurologie Neurochirurgie NeurologieČlánek vyšel v časopise
Česká a slovenská neurologie a neurochirurgie
2018 Číslo 1
- Metamizol jako analgetikum první volby: kdy, pro koho, jak a proč?
- Nejčastější nežádoucí účinky venlafaxinu během terapie odeznívají
- Pregabalin je účinné léčivo s příznivým bezpečnostním profilem pro pacienty s neuropatickou bolestí
- Neodolpasse je bezpečný přípravek v krátkodobé léčbě bolesti
Nejčtenější v tomto čísle
- Spondylodiscitida z pohledu neurologa
- Parosmie a fantosmie u pacientů s poruchou čichu
- Měření kognitivních funkcí pomocí krátkých opakovatelných neuropsychologických baterií
- Test gest (TEGEST) k rychlému vyšetření epizodické paměti u mírné kognitivní poruchy