Pierderea inegală a materiei cenușii devine un nou biomarker pentru neurodegenerarea timpurie
Boala Alzheimer începe să își țese o rețea în creier și să remodelaze țesutul neuronal cu 15 până la 20 de ani înainte ca primele simptome să apară.
De la momentul debutului, până la diagnosticare și fazele avansate ale bolii, aceasta progresează pe un continuum de schimbări cerebrale. Un grup internațional, cu participarea Universitat Oberta de Catalunya (UOC), a dezvoltat o metodă pentru a detecta variațiile din acest continuum, permițând evaluarea precisă a progresiei demenței. Instrumentul analizează deteriorarea inegală care apare în diferite regiuni ale creierului ca urmare a progresiei bolii, având potențialul de a fi utilizat ca biomarker pentru identificarea apariției acestei afecțiuni neurodegenerative, studiul progresiei și evaluarea eficacității noilor tratamente farmacologice.
„Am dezvoltat un indice general pentru asimetria cerebrală”, a declarat Agnès Pérez Millan, cercetător în cadrul grupului de cercetare AIWELL, afiliat centrului de eHealth al UOC și primul autor al studiului publicat în jurnalul open-access Brain Communications. „Observăm că, cu cât valoarea indicelui este mai mare, cu atât asimetria din creier este mai pronunțată, ceea ce corelează cu o neurodegenerare mai mare și cu mai multe simptome”, a adăugat aceasta.
Pierderea materiei cenușii
Odată cu înaintarea în vârstă, pierdem materie cenușie. Hipocampul, o regiune a creierului în formă de cal marin, responsabilă pentru memorie, reglementarea emoțiilor și generarea de noi învățări, este una dintre părțile cele mai afectate. Acest proces este natural și ireversibil, afectând atât hipocampul drept, cât și pe cel stâng. Până acum, se credea că persoanele cu boala Alzheimer experimentau o deteriorare simetrică în întregul creier. Cu toate acestea, într-un studiu anterior, aceeași echipă de cercetători a descoperit că, contrar convingerilor tradiționale, progresia acestei demențe nu era simetrică, ci asimetrică în comparație cu îmbătrânirea sănătoasă.
„Studiam o altă boală, demența frontotemporală, care este foarte asimetrică, și voiam să comparăm creierele pacienților cu cele ale persoanelor sănătoase și ale pacienților cu Alzheimer”, a explicat Pérez Millan, care este și lector în cadrul Facultății de Informatică, Multimedia și Telecomunicații a UOC.
Am presupus că pacienții cu boala Alzheimer ar avea un creier simetric, similar cu indivizii sănătoși, dar am descoperit că acest lucru nu era adevărat.
Au observat că, deși persoanele sănătoase experimentează o pierdere simetrică a materiei cenușii, iar persoanele cu demență frontotemporală au o subțiere corticală foarte asimetrică, pacienții cu Alzheimer se încadrează între cele două. Această descoperire a fost sămânța pentru noul studiu.
Studiind cazurile de boală Alzheimer
Pentru studiu, cercetătorii s-au concentrat pe pacienții cu o formă genetică de Alzheimer, care reprezintă mai puțin de 1% din cazurile acestei afecțiuni. Au folosit o cohortă de 60 de participanți de la Hospital Clínic din Barcelona și 564 de indivizi dintr-o altă cohortă a proiectului DIAN, condus de Universitatea Washington din St. Louis (SUA), care include și pacienți europeni. Imagini prin rezonanță magnetică erau disponibile pentru ambele grupuri de pacienți, iar în unele cazuri, de asemenea, au fost disponibile mostre de lichid cefalorahidian și informații despre nivelurile de lanț ușor de neurofilament plasmatic, un biomarker care semnalează daune neuronale.
„Imaginile prin rezonanță magnetică ne-au oferit o imagine a creierului în momentul în care imaginea a fost produsă și putea fi procesată cu un software care ne oferea volumul sau grosimea corticală”, a declarat Pérez Millan. Cercetătorii au aplicat apoi un algoritm care le-a permis să măsoare diferențele în această grosime. Acest lucru le-a permis să dezvolte un indice care cuantifică această subțiere inegală a materiei cenușii. „Am constatat că, cu ajutorul indicelui nostru, am putea distinge între persoanele cu boala Alzheimer și cele sănătoase”, a explicat Pérez, subliniind că indicele este o măsurătoare generală și nu oferă rezultate pentru regiuni specifice ale creierului. Prin urmare, nu pot ști unde deteriorarea cortexului este cea mai intensă.
Cu toate acestea, conform autorilor studiului, această măsurătoare ar putea fi utilizată pentru a determina progresul bolii, deoarece boala Alzheimer trece prin diferite etape înainte de a ajunge în faza de demență. De asemenea, ar fi utilă pentru evaluarea eficacității noilor medicamente destinate tratării bolii Alzheimer.
Un alt rezultat al studiului este că instrumentul este capabil să identifice purtătorii genotipului APOE4 (unul dintre cei mai mari factori de risc pentru boala Alzheimer) care prezintă simptome și pe cei care sunt purtători ai mutației genetice asociate cu această afecțiune, dar nu au niciun simptom. În prezent, cercetătorii lucrează pentru a încerca să reproducă aceste rezultate într-un grup de persoane cu boala Alzheimer sporadică, care este cea mai comună formă de demență, având în vedere validarea indicelui.
