Nadczynność pęcherza
Patofizjologia i mechanizm
Nadczynność pęcherza (OAB) to zespół objawowy obejmujący parcia naglące, częstomocz i nokturie, z lub bez nietrzymania moczu, bez infekcji dróg moczowych. Patogeneza OAB jest wieloczynnikowa i obejmuje trzy główne hipotezy: neurogenną, miogenną oraz urotelialną. Hipoteza neurogenna wskazuje na zaburzenia kontroli nerwowej, w tym uszkodzenia dróg nerwowych i nadmierną aktywność aferentną, z udziałem czynników neurotroficznych takich jak NGF i BDNF. Hipoteza miogenna dotyczy zwiększonej pobudliwości mięśnia wypieracza, spowodowanej m.in. częściowym odnerwieniem i niedokrwieniem, prowadząc do spontanicznych skurczów zależnych od Ca²⁺. Hipoteza urotelialna podkreśla rolę urotelium jako organu czuciowego, uwalniającego mediatory (np. ATP) i aktywującego aferentne włókna nerwowe, co może wywoływać parcia. Czynniki ryzyka OAB to m.in. przewlekła przeszkoda podpęcherzowa (BOO), starzenie, stres, zespół metaboliczny oraz niedokrwienie pęcherza, które prowadzą do stanu zapalnego i stresu oksydacyjnego, nasilając objawy.
- Nadczynność pęcherza – mechanizmy patogenetyczne
- Główne hipotezy patofizjologiczne
- Czynniki ryzyka i mechanizmy patogenetyczne
- Rola zapalenia i niedokrwienia pęcherza
- Rola mikrokurczów i „szumu aferentnego”
- Rola neurotransmiterów i receptorów
- Wpływ regulacji hormonalnej i immunologicznej
- Rola indeksu immuno-zapalnego
- Teoria integralna w patogenezie OAB
- Podsumowanie złożoności patogenezy OAB
Nadczynność pęcherza – mechanizmy patogenetyczne
Nadczynność pęcherza (ang. Overactive Bladder, OAB) to zespół objawowy charakteryzujący się występowaniem parć naglących, częstomoczu i nokturii, z lub bez nietrzymania moczu z parcia, przy braku infekcji dróg moczowych lub innych oczywistych patologii. Etiologia tego schorzenia jest złożona i wieloczynnikowa, a mechanizmy patogenetyczne nie zostały w pełni poznane.123 Mimo intensywnych badań, nadczynność pęcherza w większości przypadków określana jest jako idiopatyczna, z nieznana patofizjologią, chociaż zaproponowano kilka hipotez wyjaśniających mechanizmy powstawania tego schorzenia.45
Główne hipotezy patofizjologiczne
W patofizjologii nadczynności pęcherza wyróżnia się trzy główne hipotezy: neurogenna, miogenna oraz urotelialną, które nie wykluczają się wzajemnie, a raczej uzupełniają, tworząc złożony obraz patogenezy OAB.16
Hipoteza neurogenna
Hipoteza neurogenna zakłada, że nadczynność pęcherza wynika z zaburzeń w kontroli nerwowej pęcherza moczowego. Mechanizm ten obejmuje dwa główne aspekty: uszkodzenie układu hamującego, który kontroluje odruch mikcji, oraz wzmocnienie odruchu mikcji.7 Zaburzenia neurogeniczne mogą wynikać z:
- Zmian zwyrodnieniowych lub uszkodzeń w drodze nerwowej zaangażowanej w odruch mikcji1
- Utraty ośrodkowego hamowania dróg aferentnych w mózgu i rdzeniu kręgowym8
- Zwiększonej aktywności aferentnej z pęcherza i zwiększonej neurotransmisji pobudzającej z OUN przez przebudowę neuronalną9
- Aktywacji włókien C, które w normalnych warunkach są nieaktywne10
Kluczową rolę w patogenezie neuronalnej OAB odgrywają czynniki neurotroficzne, takie jak czynnik wzrostu nerwów (NGF) i inne neurotrofiny (BDNF, neurotrofiny 3 i 4, GDNF), które są odpowiedzialne za wzrost i utrzymanie neuronów sympatycznych i czuciowych oraz odbudowę neuronów po urazie. NGF jest podwyższony w pęcherzach niektórych modeli OAB oraz u pacjentów z przerostem prostaty, śródmiąższowym zapaleniem pęcherza i idiopatyczną niestabilnością wypieracza.11
Hipoteza miogenna
Hipoteza miogenna sugeruje, że nadczynność pęcherza wynika ze zmian w komórkach mięśniowych pęcherza, które prowadzą do zwiększonej pobudliwości i spontanicznych skurczów.1 Czynniki predysponujące, takie jak częściowe odnerwienie i niedokrwienie pęcherza, mogą zmieniać właściwości mięśnia wypieracza, co prowadzi do:
- Spontanicznej, autonomicznej aktywności komórkowej zależnej od napływu zewnątrzkomórkowego Ca²⁺ i uwalniania wewnątrzkomórkowego Ca²⁺9
- Zwiększonej łączności między komórkami, umożliwiającej rozprzestrzenianie się małych ognisk aktywności elektronicznej poza ich normalny zasięg12
- Zmian histologicznych w wypieraczu, które mogą prowadzić do spontanicznych skurczów7
Skoordynowane skurcze miogenne i zwiększone ciśnienie wewnątrzpęcherzowe mogą generować uczucie parcia przez przekazywanie sygnałów aferentnych do OUN.9 Teoria miogenna przypisuje zaburzenia wypieracza do zmian w obrębie mięśni gładkich pęcherza, które skutkują zwiększoną pobudliwością i spontanicznymi skurczami.13
Hipoteza urotelialna
Hipoteza urotelialna koncentruje się na roli nabłonka przejściowego (urotelium) w patogenezie OAB. Wbrew wcześniejszym poglądom, urotelium nie jest tylko prostą barierą, ale ważnym organem czuciowym, który odczuwa i przekazuje bodźce termiczne, mechaniczne i chemiczne, oraz odgrywa istotną rolę immunologiczną w patogenezie chorób takich jak OAB czy śródmiąższowe zapalenie pęcherza.1415
Mechanizmy urotelialne w OAB obejmują:
- Zwiększone uwalnianie mediatorów, takich jak ATP, z urotelium podczas rozciągania pęcherza, co zaobserwowano w izolowanych tkankach pęcherza od pacjentów z idiopatycznym i neurogennym OAB16
- Aktywacja podurotelialnych włókien aferentnych bez zmian w mięśniu gładkim, co może prowadzić do parcia10
- Spontaniczne skurcze pochodzące z błony śluzowej, które zostały zasugerowane jako możliwa przyczyna parcia14
Komórki urotelium mogą być celami neuroprzekaźników wydzielanych przez nerwy lub inne typy komórek, a także mogą być aktywowane poprzez mechanizmy autokrynne lub parakrynne. Urotelium i podurotelium zawierają nerwy aferentne i receptory, a podczas fazy gromadzenia moczu substancje wytwarzane i wydzielane w tym miejscu aktywują lub hamują drogi aferentne.15
Czynniki ryzyka i mechanizmy patogenetyczne
Nadczynność pęcherza wiąże się z wieloma czynnikami ryzyka, które mogą przyczyniać się do rozwoju tego schorzenia. Wśród nich wyróżnia się:16
Przeszkoda podpęcherzowa
Przewlekła przeszkoda podpęcherzowa (BOO) powoduje zmiany patofizjologiczne we wszystkich warstwach ściany pęcherza, w tym przerost wypieracza, zwłóknienie, proliferację mięśni gładkich, dysfunkcję urotelium i funkcjonalne odnerwienie.17 BOO jest jedną z głównych przyczyn niedokrwienia ściany pęcherza, co może prowadzić do rozwoju OAB.18
Starzenie się
Starzenie się wiąże się z szeregiem czynników, które mogą nasilać zmiany zaangażowane w rozwój OAB/DO, takie jak stan zapalny.17 Wraz z wiekiem dochodzi do degeneracyjnych zmian lub uszkodzeń w drodze nerwowej zaangażowanej w odruch mikcji.1
Stres psychologiczny
Silny wpływ stresu na funkcję pęcherza można zaobserwować w modelach zwierzęcych stresu środowiskowego i społecznego. Zidentyfikowano zarówno lokalne zmiany w funkcji pęcherza, jak i zmiany w drogach mikcji OUN i rdzenia kręgowego.17
Zespół metaboliczny
Istnieje dobrze udokumentowany związek między zespołem metabolicznym a OAB/DO u mężczyzn, ale można to również wykazać w przypadku innych stanów urologicznych, takich jak rozrost prostaty i zaburzenia erekcji.17
Niezidjagnozowane infekcje bakteryjne
Częścią definicji nadczynności pęcherza/wypieracza jest brak infekcji. Jednak w jednym badaniu, w którym antybiotyki podawano pacjentom z OAB, którzy mieli negatywne wyniki zakażenia bakteryjnego na podstawie konwencjonalnych poziomów bakterii w moczu, objawy poprawiły się u około połowy pacjentów.18
Rola zapalenia i niedokrwienia pęcherza
Narastają dowody, zarówno kliniczne, jak i eksperymentalne, że wiele czynników związanych z rozwojem OAB/DO, w tym starzenie się, przeszkoda podpęcherzowa, stres psychologiczny i otyłość, wiąże się ze zmniejszonym przepływem krwi w pęcherzu. Powoduje to lokalny stan zapalny tkanek z uwalnianiem cytokin i nasilonym stresem oksydacyjnym, co ostatecznie prowadzi do zmian wrażliwości wypieracza, przerostu i zwłóknienia wypieracza, wraz z nadwrażliwością aferentną. Mechanizmy te tłumaczyłyby objawy parcia i częstomoczu obserwowane u pacjentów z OAB.19
Główne przyczyny niedokrwienia ściany pęcherza to przeszkoda podpęcherzowa i choroby okluzyjne tętnic, które zmniejszają dopływ krwi do mikrokrążenia pęcherza. Ogólnie zmniejszona perfuzja tkanek powoduje hipoksję i akumulację metabolitów komórkowych. To z kolei może zwiększać produkcję wolnych rodników, powodując stres oksydacyjny i aktywację odpowiedzi zapalnych.18
Zapalenie jest częstą cechą OAB/DO, która może rozwinąć się, gdy przepływ krwi w pęcherzu jest zmniejszony lub pęcherz jest mechanicznie obciążony przez przeszkodę podpęcherzową lub bezpośrednio podczas infekcji.20 Tyagi i wsp. wykazali, że kilka markerów związanych z zapaleniem było podwyższonych w moczu pacjentów z OAB.15
Rola mikrokurczów i „szumu aferentnego”
Inni badacze skupili się na ciągłej stymulacji przekazywanej z pęcherza do OUN, niezależnie od tego, czy źródłem jest nerw, mięsień czy urotelium. Bodźce te, które samoistnie wyładowują się jak rozrusznik, są również określane jako mikroruchy, spontaniczne skurcze lub szumy aferentne i są postrzegane jako jedna z przyczyn nadczynności pęcherza.6
Te lokalne skurcze (mikroruchy) w wypieraczu mogą być przekazywane do ściany pęcherza, co powoduje wystąpienie uczucia parcia. Różne potencjalne czynniki wyzwalające mogą indukować lokalne skurcze w wypieraczu, które są następnie przekazywane do ściany pęcherza, skutkując wystąpieniem uczucia parcia.21
Rola neurotransmiterów i receptorów
Układ cholinergiczny
Receptory muskarynowe mięśni gładkich pęcherza są zaangażowane zarówno w normalny, jak i mimowolny skurcz wypieracza (nadczynność wypieracza). Nadregulacja funkcji receptora muskarynowego może przyczyniać się do patofizjologii OAB.22 Wiązanie acetylocholiny z receptorem M3 aktywuje fosfolipazę C za pośrednictwem sprzężenia z białkami G. Działanie to powoduje uwalnianie wapnia z siateczki sarkoplazmatycznej i skurcz mięśnia gładkiego pęcherza. Zwiększona wrażliwość na stymulację przez receptory muskarynowe może prowadzić do OAB.23
Wyciek acetylocholiny z zakończenia nerwu przywspółczulnego może prowadzić do mikroruchu wypieracza, co może aktywować czuciowe włókna aferentne, prowadząc do uczucia parcia.23 Przedsynaptyczna i posynaptyczna acetylocholina z nerwu przywspółczulnego może wyciekać z nerwów przywspółczulnych przez rozciąganie pęcherza, nawet podczas normalnej fazy gromadzenia.14
Układ adrenergiczny
Pęcherz moczowy posiada receptory β-3 adrenergiczne, które uczestniczą w relaksacji mięśnia wypieracza i zwiększają pojemność napełniania pęcherza. Leki agonistyczne receptorów β-3 adrenergicznych, takie jak mirabegron, są stosowane w leczeniu OAB.24 Mirabegron rozluźnia mięsień gładki wypieracza podczas fazy magazynowania cyklu napełniania-opróżniania pęcherza moczowego poprzez aktywację receptora β-3 adrenergicznego.25
Inne receptory i mediatory
Kilka typów receptorów zidentyfikowanych na nerwach czuciowych może odgrywać rolę w objawach OAB. Obejmują one receptory waniloidowe, purynergiczne, neurokininy A i czynnika wzrostu nerwów. Substancje takie jak tlenek azotu, białko związane z genem kalcytoniny i czynnik neurotroficzny pochodzenia mózgowego mogą również odgrywać rolę w modulowaniu czuciowych włókien aferentnych w ludzkim pęcherzu.10
Wpływ regulacji hormonalnej i immunologicznej
Nowsze obszary badań patofizjologii OAB obejmują rolę hormonów płciowych, zaburzeń nastroju i wpływ mikrobiomu moczowego.13 Zmiany hormonalne podczas menopauzy mogą być czynnikiem przyczyniającym się do OAB.5
Układ odpornościowy odgrywa kluczową rolę w patogenezie wielu chorób, a narastające badania wskazują, że przewlekłe, a nie ostre zapalenie przyczynia się do rozwoju OAB. Chemokiny moczowe, takie jak białko chemotaktyczne monocytów-1 i białka zapalne, są znacznie podwyższone u pacjentów z OAB w porównaniu do zdrowych osób kontrolnych, co potwierdza pogląd, że przewlekłe zapalenie jest kluczową cechą patofizjologii OAB.26
Rola indeksu immuno-zapalnego
Systemowy indeks immuno-zapalny (SII) został początkowo wprowadzony jako marker prognostyczny dla takich stanów jak nowotwory, krwotok śródmózgowy i zwężenie naczyń wieńcowych. Zaobserwowano znacznie pozytywny związek między podwyższonym SII a zwiększonym ryzykiem OAB, gdy SII przekraczało 3,40. Wskazuje to, że łączna ocena obwodowej liczby neutrofili, limfocytów i płytek krwi może ułatwić wczesną identyfikację osób z grupy wysokiego ryzyka predysponowanych do OAB, umożliwiając terminowe interwencje w celu złagodzenia rozwoju choroby.27
Znaczący związek między wyższym SII a ryzykiem OAB, szczególnie wśród osób z chorobami współistniejącymi, takimi jak cukrzyca, nadciśnienie i przewlekła choroba nerek, jest zgodny z wcześniejszymi badaniami sugerującymi, że przewlekłe zapalenie może zakłócać mechanizmy kontroli pęcherza.27
Teoria integralna w patogenezie OAB
Teoria integralna nadczynności pęcherza u kobiet (IT) kwestionuje ogólny pogląd, że patogeneza OAB (parcie, częstotliwość, nokturia) jest nieznana i nie ma znanego leczenia. Według tej teorii, patogeneza nadczynności pęcherza jest anatomiczna, spowodowana uszkodzeniami w dowolnym miejscu szlaku mechanizmu kontrolnego, ale głównie uszkodzeniami w jego najsłabszym ogniwie – wadami kolagenowymi w obwodowym układzie mięśniowo-więzadłowym.2829
Paradygmat teorii integralnej (ITP) stwierdza, że każda wada anatomiczna może powodować OAB: korowa, rdzeniowa, obwodowe nerwy, zapalenie, nowotwór lub zapalenie u podstawy pęcherza (N), uszkodzone więzadła, uszkodzone mięśnie. Jednak 35-letnie doświadczenie autora wskazuje, że idiopatyczne OAB, bez znanej przyczyny, przynajmniej u kobiet, jest głównie spowodowane luźnymi więzadłami osłabiającymi siły mięśniowe, które zamykają i otwierają cewkę moczową.30
Niezdolność przednich lub tylnych odruchowych sił mięśniowych do napięcia podstawy pęcherza wystarczająco, aby wesprzeć receptory rozciągania/bólu, pozwala na nadmierną aferentację z N, które docierają do kory i aktywują odruch mikcji. Jest to odbierane jako objawy parcia.30
Podsumowanie złożoności patogenezy OAB
Zaproponowano kilka hipotez dotyczących mechanizmów zaangażowanych w rozwój OAB, w tym pochodzenia neurogennego, miogennego i urotelialnego; jednak trudno jest wyjaśnić je za pomocą tylko jednej hipotezy, ponieważ wydaje się, że są one splątane i wpływają na siebie nawzajem.31
Patofizjologia objawów OAB w chorobach neurologicznych wydaje się być wieloczynnikowa na wszystkich poziomach kontroli nerwowej mikcji, od kory mózgowej, pnia mózgu, rdzenia kręgowego, do nerwów obwodowych. Miejsce i charakter zmian neurologicznych mogą wpływać na czas pojawienia się, progresję i nasilenie objawów OAB.32
Badania naukowe coraz bardziej wskazują na rolę czynników zapalnych, mikrokrążenia pęcherza, czynników neurotroficznych oraz interakcji między układem nerwowym a komórkami mięśniowymi i urotelium w patogenezie OAB. Dokładne zrozumienie tych mechanizmów może prowadzić do opracowania skuteczniejszych metod leczenia opartych na patogenezie dla pacjentów z OAB, którzy nie reagują na konwencjonalne terapie lub mają niewielkie efekty.31
Kolejne rozdziały
Zapraszamy do dalszego czytania naszego leksykonu.
Wybierz kolejny rozdział z menu poniżej, aby otworzyć nową podstronę kompedium wiedzy i uzyskać szczegółowe informację o leku, substancji lub chorobie.