مایع مغزی نخاعی (CSF) یکی از مایعات شفاف و بی‌رنگ بدن است که مغز و نخاع را احاطه کرده است. این مایع در شبکه کوروئید مغز تولید می‌شود و به‌عنوان یک کوسن یا بافر برای قشر مغز عمل می‌کند و یک محافظ مکانیکی و ایمنی اولیه در داخل جمجمه برای مغز ایجاد می‌کند.
CSF در فضای ساب آراکنوئیدی (زیر عنکبوتیه) اطراف مغز و نخاع گردش می‌کند. حجم کل CSF در بدن انسان بالغ بین ۱5۰-۱4۰ میلی‌لیتر است. CSF دائماً در حال تولید و بازجذب است و تقریباً ۵۰۰ میلی‌لیتر روزانه تولید و بازجذب می‌شود و از حفظ فشار داخل جمجمه و حذف مواد زائد اطمینان حاصل می‌کند.
مواردی که در آنالیز CSF بررسی شوند، ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی هستند. این اطلاعات معمولاً از طریق روشی به نام پونکسیون کمری (lumbar puncture) به دست می‌آید که در آن نمونه‌ای از CSF برای بررسی آزمایشگاهی از کانال نخاعی گرفته می‌شود.
ویژگی‌های فیزیکی CSF
ویژگی‌های فیزیکی CSF شامل شفافیت آن است که امکان بررسی بصری شفافیت و رنگ آن را فراهم می‌کند. در شرایط عادی، CSF باید شفاف و بی‌رنگ و شبیه آب به نظر برسد. هرگونه کدورت می‌تواند نمایانگر وجود سلول‌ها یا عوامل عفونی باشد. علاوه بر این، هرگونه تغییر رنگ، مانند رنگ مایل به زرد یا صورتی، می‌تواند به علت وجود خون، بیلی‌روبین یا سایر مواد غیرطبیعی را نشان دهد. معمولاً برای آزمایش حجم CSF حدود 1 تا 3 میلی‌لیتر است و فشار آن را می‌توان در حین پونکسیون کمری اندازه‌گیری کرد که مقادیر طبیعی آن در حالت لترال 70-180 mmH2O (واحد فشار میلی‌متر آب) در بزرگسالان است. فشار CSF به فشار داخل جمجمه‌ای (ICP) معروف است. افزایش غیرطبیعی ICP می‌تواند نشان‌دهنده بیماری‌های مختلف از جمله خونریزی داخل جمجمه، هیدروسفالی یا تومورهای مغزی باشد.
ویژگی‌های شیمیایی CSF
بررسی شیمیایی CSF شامل آنالیز پروتئین‌ها، گلوکز و سایر مواد است. غلظت طبیعی پروتئین CSF بین 45-15 میلی‌گرم در دسی‌لیتر است.
- محتوای پروتئین: اندازه‌گیری سطح پروتئین کل در CSF در تشخیص چندین اختلال عصبی ضروری است. افزایش مقدار پروتئین CSF می‌تواند نمایانگر التهاب یا بیماری‌هایی مانند مننژیت، مولتیپل اسکلروزیس، سندرم گیلن‌باره، سیفلیس عصبی یا تومورهای مغزی باشد. محدوده طبیعی گلوکز 50-80 میلی‌گرم در دسی‌لیتر یا تقریباً دو سوم سطح گلوکز خون است. کاهش مقدار گلوکز می‌تواند نمایانگر عفونت‌های باکتریایی یا قارچی، سارکوئیدوز یا بدخیمی‌ها باشد.
- سطح گلوکز: ارزیابی غلظت گلوکز در CSF برای تشخیص و درمان بیماری‌هایی مانند مننژیت باکتریایی یا ویروسی بسیار مهم است. معمولاً، سطح گلوکز CSF تقریباً دو سوم سطح گلوکز خون است.
- شمارش و تمایز سلولی: شمارش و تمایز انواع مختلف سلول‌ها در CSF می‌تواند به تشخیص عفونت‌ها، بدخیمی‌ها و التهاب کمک کند. افزایش تعداد گلبول‌های سفید خون (پلئوسیتوز) می‌تواند نشان‌دهنده عفونت و افزایش گلبول‌های قرمز می‌تواند نشان‌دهنده خونریزی باشد.
- لاکتات: اندازه‌گیری مقدار لاکتات در CSF می‌تواند در تمایز مننژیت باکتریایی از ویروسی مفید باشد. افزایش مقدار لاکتات می‌تواند نمایانگر مننژیت باکتریایی یا هیپوکسی باشد.
- باندهای اولیگوکلونال: باندهای اولیگوکلونال که باندهای منحصربه‌فرد ایمونوگلوبولین‌ها هستند، در CSF قابل آزمایش است که از طریق الکتروفورز تشخیص داده می‌شود. وجود آنها معمولاً با بیماری‌های التهابی سیستم عصبی مرکزی، از جمله مولتیپل اسکلروزیس ارتباط دارد.
- سیتولوژی: بررسی سیتولوژیک CSF شامل آنالیز وجود سلول‌های غیرطبیعی است که می‌تواند نشان‌دهنده بدخیمی‌هایی مانند کارسینوماتوز لپتومننژیال باشد.
- کشت‌های میکروبیولوژیکی: کشت CSF در موارد مشکوک به عفونت‌های باکتریایی، قارچی یا ویروسی انجام می‌شود.
- بیومارکرها: بیومارکرهای خاص، مانند Tau و Aβ42، می‌توانند در تشخیص و کنترل اختلالات نورودژنراتیو، از جمله بیماری آلزایمر کمک کنند.
الکتروفورز پروتئین در مایع مغزی نخاعی و اهمیت تشخیصی آن در مولتیپل اسکلروزیس (MS)
الکتروفورز پروتئین یک تکنیک آزمایشگاهی مفید است که برای جداسازی و آنالیز پروتئین‌ها بر اساس تفاوت بار و اندازه آنها استفاده می‌شود. هنگامی که الکتروفورز پروتئین بر روی نمونه‌های مایع مغزی نخاعی (CSF) اعمال می‌شود، نقش مهمی در تشخیص و نظارت بر بیماری‌های مختلف عصبی، از جمله MS ایفا می‌کند. این روش تشخیصی به شناسایی الگوهای خاص باندهای پروتئینی کمک می‌کند که می‌توانند اطلاعاتی در مورد فرایندهای پاتولوژیک درگیر ارائه دهند. در این بخش به اهمیت الکتروفورز پروتئین در CSF، به‌ویژه در زمینه تشخیص MS می‌پردازیم.
الکتروفورز پروتئین در CSF
الکتروفورز پروتئین شامل مهاجرت پروتئین‌های باردار از طریق یک محیط (معمولاً یک ژل)، در میدان الکتریکی است. این جداسازی بر اساس تفاوت نسبت بار به جرم پروتئین است. در آنالیز CSF، دو پروتئین اصلی آلبومین و ایمونوگلوبولین‌ها (Igs ) هستند.
اهمیت تشخیصی در MS
مولتیپل اسکلروزیس یک اختلال خودایمنی دمیلینه کننده سیستم عصبی مرکزی است که با التهاب، دمیلینه شدن و تخریب نورون‌ها مشخص می‌شود. الکتروفورز پروتئین CSF به دلیل وجود باندهای خاص به نام باندهای اولیگوکلونال (OCB) در تشخیص MS مفید است. OCBها باندهایی از ایمونوگلوبولین G (IgG) هستند که در CSF وجود دارند؛ اما در سرم نیستند. آنها نشان‌دهنده سنتز موضعی IgG در CNS هستند که نمایانگر پاسخ ایمنی در سیستم عصبی مرکزی است.
OCBها در ناحیه گامای ژل الکتروفورز پروتئین مشاهده می‌شوند. وجود و الگوی آنها می‌تواند اطلاعات مهمی در مورد تشخیص MS و تمایز آن از سایر بیماری‌های عصبی ارائه دهد. OCBها با استفاده از تکنیک‌هایی مانند فوکوس ایزوالکتریک یا الکتروفورز ژل آگارز با وضوح‌بالا شناسایی می‌شوند. هنگامی که الگوی OCB، آنالیز می‌شود، باندهای اضافی را در CSF در مقایسه با سرم نشان می‌دهد که نشانه MS هستند.
مکانیسم دقیق حضور OCBs در MS به طور کامل شناخته نشده، اما گفته می‌شود که این مکانیسم مربوط به سلول B و پاسخ آنتی‌بادی است که در CNS رخ می‌دهد. OCBها منحصر به MS نیستند. آنها می‌توانند در سایر بیماری‌های التهابی CNS دیده شوند، اما الگوی خاص و پیشینه بالینی به تمایز آنها کمک می‌کند.
کاربرد بالینی
وجود OCBs در CSF، همراه با سایر معیارهای بالینی و تصویربرداری، به معیارهای تشخیصی مک‌دونالد برای MS کمک می‌کند. این معیارها دستورالعمل‌هایی را برای تشخیص MS ارائه می‌دهند و تظاهرات بالینی، یافته‌های تصویربرداری و آنالیز CSF را در نظر می‌گیرند. تشخیص OCBs می‌تواند به تأیید انتشار ضایعات در کمک کند که یکی از جنبه‌های مهم تشخیص MS است.
علاوه بر این، الکتروفورز پروتئین می‌تواند برای نظارت بر فعالیت بیماری و پاسخ درمانی بیماران MS مورداستفاده قرار گیرد. تغییرات در الگوی OCB در طول زمان یا تغییرات در محتوای پروتئین کل ممکن است نمایانگر پیشرفت بیماری یا پاسخ به درمان باشد؛ بنابراین آنالیز منظم CSF از طریق الکتروفورز پروتئین می‌تواند در کنترل بیماری نقش داشته باشد.
نتیجه‌گیری
مایع مغزی نخاعی و آنالیز آن از طریق آزمایش‌های مختلف برای تشخیص و کنترل طیف گسترده‌ای از اختلالات و عفونت‌های عصبی بسیار مهم است. ویژگی‌های فیزیکی، از جمله شفافیت و فشار، اطلاعات ضروری در مورد سلامت CNS ارائه می‌دهند. بررسی شیمیایی CSF که شامل محتوای پروتئین، مقدار گلوکز، تعداد سلول‌ها و بیومارکرها است، نقش مهمی در تشخیص بیماری‌هایی مانند مننژیت، مولتیپل اسکلروزیس و اختلالات نورودژنراتیو دارد. پزشکان با فهمیدن ویژگی‌های CSF و انجام آزمایش‌های مرتبط به آن، می‌توانند تصمیمات مناسبی برای درمان بیماران بگیرند.
منابع
Aybek S, Perez DL. Diagnosis and management of functional neurological disorder. bmj. 2022 Jan 24;376.
Nakamura H, Takami H, Yanagisawa T, Kumabe T, Fujimaki T, Arakawa Y, Karasawa K, Terashima K, Yokoo H, Fukuoka K, Sonoda Y. The Japan Society for Neuro-Oncology guideline on the diagnosis and treatment of central nervous system germ cell tumors. Neuro-oncology. 2022 Apr 1;24(4):503-15.
Daroff RB, Fenichel GM, Jankovic J, Mazziotta JC. Neurology in clinical practice. Elsevier Health Sciences; 2012 Mar 29.
Thompson AJ, Banwell BL, Barkhof F, Carroll WM, Coetzee T, Comi G, Correale J, Fazekas F, Filippi M, Freedman MS, Fujihara K. Diagnosis of multiple sclerosis: 2017 revisions of the McDonald criteria. The Lancet Neurology. 2018 Feb 1;17(2):162-73.
