Un model inovator de imagistică detectează modificări timpurii ale creierului în boala Huntington
Cercetătorii au demonstrat că un nou model de imagistică poate identifica anomalii microstructurale în creier asociate cu boala Huntington, oferind astfel o metodă potențială pentru monitorizarea progresiei bolii și evaluarea noilor tratamente.
Studiul lor, publicat recent ca versiune finală a unei preprinturi revizuite în eLife, a fost descris de editorii publicației ca fiind fundamental. Acesta raportează utilizarea inovatoare a modelului Soma și Neurite Density Imaging (SANDI) pentru a studia anomaliile tisulare care apar în ganglionii bazali ai pacienților cu boala Huntington, o regiune a creierului care controlează mișcările, obiceiurile și învățarea.
Boala Huntington este o afecțiune neurodegenerativă ereditară, caracterizată printr-o pierdere progresivă a funcțiilor cognitive și motorii din cauza atrofiei în ganglionii bazali. Deși în prezent nu există terapii care să modifice boala, mai multe studii clinice sunt în desfășurare, ceea ce generează o cerere pentru biomarkeri imagistici sensibili și noninvazivi pentru a evalua efectele tratamentelor inovatoare.
Scanările RMN care măsoară volumul structurilor cerebrale sunt utilizate pe scară largă în studiile clinice, dar nu pot evidenția modificările neuropatologice subiacente care conduc la atrofia din striatum, care acționează ca un hub de procesare a semnalelor pentru sistemul ganglionilor bazali. Modelul SANDI, o tehnică de RMN de difuzie care analizează modul în care moleculele de apă se mișcă în interiorul celulelor pentru a estima dimensiunea și densitatea acestora, ar putea ajuta la depășirea acestei provocări.
„Am vrut să testăm cum se comportă SANDI în caracterizarea anomaliilor asociate cu boala Huntington în ganglionii bazali și talami și să examinăm asocierile dintre indicii SANDI, măsurătorile volumetrice și performanța motorie”, a declarat echipa de cercetare. Talami au fost aleși ca regiuni de control, având în vedere modul în care progresează neurodegenerarea în boala Huntington, începând cu pierderea timpurie a neuronilor spinoși medii în striatum înainte de a se extinde la talamus și alte structuri învecinate. Aceasta este prima dată, după cum știm, când SANDI a fost aplicat în boala Huntington, o abordare cu potențial de aplicabilitate și în alte boli neurodegenerative.
Vasileios Ioakeimidis și colegii săi au aplicat modelul SANDI pe datele de difuzie obținute de la 56 de persoane cu boala Huntington și 57 de voluntari sănătoși, toți fiind supuși scanărilor cu același sistem RMN la CUBRIC. Participanții cu boala Huntington au efectuat sarcini motorii, inclusiv lovituri rapide și ritmice cu degetele, permițând cercetătorilor să compare măsurătorile imagistice ale creierului cu performanța motorie. Echipa a folosit datele obținute pentru a analiza corelațiile dintre indicii SANDI, performanța motorie și măsurile volumetrice.
Măsurile SANDI au relevat diferențe între cele două grupuri de studiu în ceea ce privește densitatea și dimensiunea estimată a somelor – corpul rotund al celulelor. La persoanele cu boala Huntington, estimările densității somelor erau mai scăzute, în timp ce estimările dimensiunii somelor și spațiul dintre celule erau mai mari decât la voluntarii sănătoși, un model care se potrivește pierderii neuronale și reacției gliale observate în țesutul cerebral postmortem. Împreună cu vârsta, aceste estimări SANDI au explicat până la 63% din micșorarea striatumului în boala Huntington și au fost asociate cu o performanță mai slabă în sarcinile motorii. Așa cum se așteptau, nu au fost observate astfel de modificări în talamus.
Descoperirile sugerează că SANDI poate oferi informații utile complementare măsurătorilor volumetrice și ar putea fi fezabil pentru măsurarea efectelor terapiilor care modifică boala în studiile clinice. Sunt necesare studii suplimentare pentru a determina dacă SANDI poate urmări progresia bolii mai sensibil decât biomarkerii imagistici deja stabiliți. În plus, modelul va trebui implementat pe sistemele RMN standard întâlnite în spitale.
„SANDI arată o promisiune semnificativă pentru urmărirea bolii Huntington și testarea dacă noile terapii protejează celulele cerebrale și ar putea fi aplicat și în condiții neurodegenerative mai comune, cum ar fi boala Alzheimer și boala Parkinson”, a concluzionat Metzler-Baddeley. „Înainte ca acest lucru să se întâmple, descoperirile noastre trebuie confirmate în studii mai mari și pe termen lung, și sperăm ca munca noastră să ofere un cadru util pentru aceste studii.”
