Гипераммониемия развивается вследствие снижения способности клетками печени расщеплять аммиак в орнитиновом цикле и глутаминсинтетазной реакции или в результате портокавального шунтирования крови. Аммиак при этом диффундирует через гематоэнцефалический барьер и приводит к нейротоксическому эффекту в астроцитах головного мозга.
В результате прогрессирования цирроза печени, сопровождающегося печёночной недостаточностью и портосистемным шунтированием, образуются эндогенные нейротоксины, развивается аминокислотный дисбаланс, что приводит через ряд опосредованных механизмов к отёку и функциональным нарушениям астроглии. Повреждение астроглии характеризуется повышением проницаемости гематоэнцефалического барьера, изменением функционирования ключевых белков-астроцитов, изменением активности ионных каналов и нейротрансмиссии, нарушением церебрального энергетического обмена.
К патогенетическим факторам печёночной энцефалопатии относят:
- эндогенные нейротоксины (аммиак, меркаптаны, производные метионина, коротко- и среднецепочечные жирные кислоты, фенолы);
- нарушения аминокислотного баланса (ароматические аминокислоты фенилаланин, тирозин, метионин, триптофан; аминокислоты с разветвлённой цепью - лейцин, изолейцин, валин);
- нарушение баланса нейротрансмиттеров (повышение концентрации ложных нейротрансмиттеров октопамина и фенилэтаноламина, снижение концентрации возбуждающих нейротрансмиттеров дофамина и норадреналина и повышении концентрации тормозных нейротрансмиттеров серотонина и ГАМК);
- изменения постсинаптических рецепторов, активность бензодиазепиновых рецепторов;
- нарушение функционирования гематоэнцефалического барьера, повышение проницаемости, нарушение транспорта энергетических субстратов.
Рассмотренные механизмы действуют в комплексе. Комбинация неблагоприятных факторов у больного с острой или хронической патологией печени ведёт к развитию комплекса нервно-психических нарушений, обозначаемых как печёночная энцефалопатия.