Патогенез дегенеративной шейной миелопатии: от биомеханики к молекулярным механизмам

Дегенеративный стеноз шейного отдела позвоночника, сопровождающийся шейной миелопатией, является ведущей причиной дисфункции спинного мозга у взрослых. Современные представления о патогенезе заболевания, объединяющем биомеханические, сосудистые и молекулярные механизмы, подчеркивают многофакторный характер его этиологии. Хроническая компрессия спинного мозга, вызванная остеофитами, гипертрофированными связками и грыжами межпозвонковых дисков, сочетается с динамическими нагрузками, приводя к ишемии, нарушению целостности гемато-спинномозгового барьера (ГСМБ) и нейровоспалению. Ключевым звеном патогенеза выступает хроническая гипоперфузия, усугубляемая эксайтотоксичностью и активацией матриксных металлопротеиназ (MMP-9, MMP-2), разрушающих сосудистую базальную мембрану. Нарушение барьера способствует инфильтрации иммунных клеток, выбросу провоспалительных цитокинов (TNF-α, IL-1β) и активации микроглии через сигнальный путь CX3CL1-CX3CR1. Эти процессы запускают апоптоз нейронов и олигодендроцитов, приводя к демиелинизации и атрофии спинного мозга. Особое внимание уделено изучению роли процессов ацетилирования (экспрессия генов NAT1, NAT2, AANAT, NAA20) в развитии оссификации Ligamentum flavum, и значению генетических факторов и гендерных различий. Обзор акцентирует внимание на нерешенных вопросах: вариабельность клинических проявлений, роль метаболических и иммунных факторов, а также необходимость разработки нейропротективных стратегий. Обзор литературы был проведен с использованием баз данных PubMed, Scopus, Google Scholar и Cochrane Library за период с 2010 по 2024 гг. Поисковые термины включали: стеноз шейного отдела позвоночника, спондилогенная миелопатия, патогенез шейной миелопатии. При написании работы приоритет отдавался клиническим/доклиническим исследованиям и метаанализам, изучающим патофизиологию и терапевтические инновации. Данные анализировались тематически. Цель исследования – проанализировать и обобщить существующие знания о патогенезе дегенеративной шейной миелопатии.

1. Goacher E, Phillips R, Mowforth OD, et al. Hospitalisation for degenerative cervical myelopathy in England: insights from the National Health Service Hospital Episode Statistics 2012 to 2019. Acta Neurochir (Wien). 2022; 164(6): 1535-1541. doi:10.1007/s00701-022-05219-5

2. Nouri A, Cheng JS, Davies B, Kotter M, Schaller K, Tessitore E. Degenerative Cervical Myelopathy: A Brief Review of Past Perspectives, Present Developments, and Future Directions. J Clin Med. 2020; 9(2): 535. doi: 10.3390/jcm9020535

3. Kalsi-Ryan S, Karadimas SK, Fehlings MG. Cervical spondylotic myelopathy: the clinical phenomenon and the current pathobiology of an increasingly prevalent and devastating disorder. Neuroscientist. 2013; 19(4): 409421. doi: 10.1177/1073858412467377

4. Hejrati N, Pedro K, Alvi MA, Quddusi A, Fehlings MG. Degenerative cervical myelopathy: Where have we been? Where are we now? Where are we going? Acta Neurochir (Wien). 2023; 165(5): 1105-1119. doi: 10.1007/s00701-02305558-x

5. Nouri A, Tetreault L, Singh A, Karadimas SK, Fehlings MG. Degenerative Cervical Myelopathy: Epidemiology, Genetics, and Pathogenesis. Spine (Phila Pa 1976). 2015; 40(12): E675-E693. doi: 10.1097/BRS.0000000000000913

6. The Lancet Neurology. A focus on patient outcomes in cervical myelopathy. Lancet Neurol. 2019; 18(7): 615. doi: 10.1016/S1474-4422(19)30168-1

7. Гуща А.О., Древаль М.Д., Юсупова А.Р., Арестов С.О., Петросян Д.В. Шейная спондилогенная миелопатия: 10-летниий опыт лечения. Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2021; 15(2): 21–28. doi: 10.25692/ACEN.2021.2.3

8. Choi SH, Kang CN. Degenerative Cervical Myelopathy: Pathophysiology and Current Treatment Strategies. Asian Spine J. 2020; 14(5): 710-720. doi: 10.31616/asj.2020.0490

9. Fotakopoulos G, Georgakopoulou VE, Lempesis IG, Papalexis P, Sklapani P, Trakas N, et al. Pathophysiology of cervical myelopathy (Review). Biomed Rep. 2023; 19(5): 84. doi: 10.3892/br.2023.1666

10. Matsunaga S, Komiya S, Toyama Y. Risk factors for development of myelopathy in patients with cervical spondylotic cord compression. Eur Spine J. 2015; 24 Suppl 2: 142-149. doi: 10.1007/s00586-013-2839-9

11. Kim MW, Kang CN, Choi SH. Update of the Natural History, Pathophysiology, and Treatment Strategies of Degenerative Cervical Myelopathy: A Narrative Review. Asian Spine J. 2023; 17(1): 213-221. doi: 10.31616/asj.2022.0440

12. Pavlov H, Torg JS, Robie B, Jahre C. Cervical spinal stenosis: determination with vertebral body ratio method. Radiology. 1987; 164(3): 771-775. doi: 10.1148/radiology.164.3.3615879

13. Гуща А.О., Корепина О.С., Древаль М.Д., Киреева Н.С. Случай хирургического лечения многоуровневой шейной миелопатии на фоне дегенеративной компрессии. Нервные болезни. 2013; (3): 39-43.

14. Wilson JR, Tetreault LA, Kim J, Shamji MF, Harrop JS, Mroz T, Cho S, Fehlings MG. State of the Art in Degenerative Cervical Myelopathy: An Update on Current Clinical Evidence. Neurosurgery. 2017; 80(3S): S33-S45. doi: 10.1093/neuros/nyw083

15. Karadimas SK, Erwin WM, Ely CG, Dettori JR, Fehlings MG. Pathophysiology and natural history of cervical spondylotic myelopathy. Spine (Phila Pa 1976). 2013; 38(22 Suppl 1): S21-S36. doi: 10.1097/BRS.0b013e3182a7f2c3

16. Петрова В.С., Селиверстов П.В., Сороковиков В.А., Ларионов С.Н. Лучевая диагностика дегенеративных стенозов позвоночного канала на шейном уровне (обзор литературы). Радиология – практика. 2025; 2(11): 28-41. doi: 10.52560/2713-0118-2025-2-28-41

17. Karadimas SK, Gatzounis G, Fehlings MG. Pathobiology of cervical spondylotic myelopathy. Eur Spine J. 2015; 24 Suppl 2: 132-8. doi: 10.1007/s00586-014-3264-4

18. Kim HW, Yong H, Shea GKH. Blood-spinal cord barrier disruption in degenerative cervical myelopathy. Fluids Barriers CNS. 2023; 20(1): 68. doi: 10.1186/s12987023-00463-y

19. Badhiwala JH, Ahuja CS, Akbar MA, et al. Degenerative cervical myelopathy – update and future directions. Nat Rev Neurol. 2020; 16(2): 108-124. doi: 10.1038/s41582019-0303-0

20. Lebl DR, Bono CM. Update on the Diagnosis and Management of Cervical Spondylotic Myelopathy. J Am Acad Orthop Surg. 2015; 23(11): 648-60. doi: 10.5435/jaaos-d-14-00250

21. Jin LY, Li J, Wang KF, et al. Blood-Spinal Cord Barrier in Spinal Cord Injury: A Review. J Neurotrauma. 2021; 38(9): 1203-1224. doi: 10.1089/neu.2020.7413

22. Дамдинов Б.Б., Сороковиков В.А., Ларионов С.Н., Кошкарева З.В., Скляренко О.В., Животенко А.П., и др. Особенности изменения сагиттального баланса шейного отдела позвоночника при шейно-плечевом синдроме. Хирургия позвоночника. 2019; 16(2): 42-48. doi: 10.14531/ss2019.2.42-48

23. Vidal PM, Karadimas SK, Ulndreaj A, et al. Delayed decompression exacerbates ischemia-reperfusion injury in cervical compressive myelopathy. JCI Insight. 2017; 2(11): e92512. doi: 10.1172/jci.insight.92512

24. Yu WR, Liu T, Kiehl TR, Fehlings MG. Human neuropathological and animal model evidence supporting a role for Fas-mediated apoptosis and inflammation in cervical spondylotic myelopathy. Brain. 2011; 134(Pt5): 1277-1292. doi: 10.1093/brain/awr054

25. Niida-Kawaguchi M, Kakita A, Noguchi N, et al. Soluble iron accumulation induces microglial glutamate release in the spinal cord of sporadic amyotrophic lateral sclerosis. Neuropathology. 2020; 40(2): 152-166. doi: 10.1111/neup.12632

26. Park E, Velumian AA, Fehlings MG. The role of excitotoxicity in secondary mechanisms of spinal cord injury: a review with an emphasis on the implications for white matter degeneration. J Neurotrauma. 2004; 21(6): 754-774. doi: 10.1089/0897715041269641

27. Sun Z, Gao C, Gao D, et al. Reduction in pericyte coverage leads to blood-brain barrier dysfunction via endothelial transcytosis following chronic cerebral hypoperfusion. Fluids Barriers CNS. 2021; 18(1): 21. doi: 10.1186/s12987-021-00255-2

28. Xu L, Nirwane A, Yao Y. Basement membrane and blood-brain barrier. Stroke Vasc Neurol. 2018; 4(2): 7882. doi: 10.1136/svn-2018-000198

29. Blume C, Geiger MF, Brandenburg LO, et al. Patients with degenerative cervical myelopathy have signs of blood spinal cord barrier disruption, and its magnitude correlates with myelopathy severity: a prospective comparative cohort study. Eur Spine J. 2020; 29(5): 986-993. doi: 10.1007/s00586-020-06298-7

30. Tachibana N, Oichi T, Kato S, et al. Spinal cord swelling in patients with cervical compression myelopathy. BMC Musculoskelet Disord. 2019; 20(1): 284. doi: 10.1186/s12891-019-2673-2

31. Wang J, Gan Y, Han P, et al. Ischemia-induced Neuronal Cell Death Is Mediated by Chemokine Receptor CX3CR1. Sci Rep. 2018; 8(1): 556. doi: 10.1038/s41598-01718774-0

32. Karadimas SK, Klironomos G, Papachristou DJ, Papanikolaou S, Papadaki E, Gatzounis G. Immunohistochemical profile of NF-κB/p50, NF-κB/p65, MMP-9, MMP-2, and u-PA in experimental cervical spondylotic myelopathy. Spine (Phila Pa 1976). 2013; 38(1): 4-10. doi: 10.1097/BRS.0b013e318261ea6f

33. Paquette T, Piché M, Leblond H. Contribution of astrocytes to neurovascular coupling in the spinal cord of the rat. J Physiol Sci. 2021; 71(1): 16. doi: 10.1186/s12576021-00800-6

34. Radulovic M, Yoon H, Wu J, Mustafa K, Scarisbrick IA. Targeting the thrombin receptor modulates inflammation and astrogliosis to improve recovery after spinal cord injury. Neurobiol Dis. 2016; 93: 226-242. doi: 10.1016/j.nbd.2016.04.010

35. Yoon H, Walters G, Paulsen AR, Scarisbrick IA. Astrocyte heterogeneity across the brain and spinal cord occurs developmentally, in adulthood and in response to demyelination. PLoS One. 2017; 12(7): e0180697. doi: 10.1371/journal.pone.0180697

36. Hirai T, Uchida K, Nakajima H, et al. The prevalence and phenotype of activated microglia/macrophages within the spinal cord of the hyperostotic mouse (twy/twy) changes in response to chronic progressive spinal cord compression: implications for human cervical compressive myelopathy. PLoS One. 2013; 8(5): e64528. doi: 10.1371/journal.pone.0064528

37. Сороковиков В.А., Кошкарева З.В., Скляренко О.В. Остеохондроз: некоторые аспекты состояния вопроса. Сибирский медицинский журнал (Иркутск). 2016;141(2); 22-28.

38. Родионова Л.В., Самойлова Л.Г., Шурыгина И.А., Скляренко О.В., Животенко А.П., Кошкарева З.В., и др. Особенности реакций ацетилирования у больных со стенозирующим процессом позвоночного канала и дурального мешка поясничного отдела позвоночника в зависимости от выраженности оссификации Ligamentum flavum. Патогенез. 2020; 18(3): 45-52. doi: 10.25557/2310-0435.2020.03.45-52

39. Родионова Л.В., Самойлова Л.Г., Богородская С.Л., Горохова В.Г., Сороковиков В.А. Исследование интраоперационных биоптатов Ligamentum flavum пациентов со стенозирующими процессами позвоночного канала методом полимеразной цепной реакции. Acta biomedica scientifica. 2020; 5(6): 144-150. doi: 10.29413/ABS.2020-5.6.16

40. Smith SS, Stewart ME, Davies BM, Kotter MRN. The Prevalence of Asymptomatic and Symptomatic Spinal Cord Compression on Magnetic Resonance Imaging: A Systematic Review and Meta-analysis. Global Spine J. 2021; 11(4): 597-607. doi: 10.1177/2192568220934496

41. Wang Z, Tan Y, Xu F. Zonisamide improves Fas/ FasL-mediated apoptosis and inflammation in a degenerative cervical myelopathy rat model. Tissue Cell. 2023; 81: 102024. doi: 10.1016/j.tice.2023.102024