Demence: smadzeņu kartēšanas metode var paredzēt progresēšanu
Vai demence pakāpeniski un vienmērīgi izplatās visos virzienos visā smadzenēs, vai tā var “lēkt” no vienas smadzeņu zonas uz otru? Jauni pētījumi palīdz atrisināt jautājumu, pārbaudot frontotemporālās demences progresēšanu.
Frontotemporālā demence (FTD) ir stāvoklis, kad smadzeņu frontālās un temporālās priekšējās daivas samazinās vai atrofija. Tā rezultātā rodas divas plašas simptomu kategorijas: uzvedības izmaiņas un valodas problēmas. Atšķirībā no citiem demences veidiem, FTD neietekmē telpas izpratni un atmiņu.
Pašlaik nav ārstēšanas, kas palēninātu FTD progresēšanu. Medicīnas sabiedrībai nav pietiekamu zināšanu par to, kā slimība izplatās un cik atšķirīgi tā attīstās starp indivīdiem.
Lai palīdzētu izprast stāvokli, Dr William Seeley - neiroloģijas un patoloģijas profesors Kalifornijas Universitātes Sanfrancisko Atmiņas un novecošanas centrā un Weill institūtā - kopā ar savu komandu nolēma pārbaudīt smadzeņu atrofijas progresēšanas modeļus FTD.
Dr Seely un viņa kolēģi publicēja savus secinājumus žurnālā Neirons.
“Pacientam pielāgota epicentra” atrašana
Jaunais pētījums balstās uz iepriekšējo Dr Seeley darbu, kas parādīja, ka dažādās demences formās smadzeņu atrofijas modeļi lielā mērā pārklājas ar labi zināmām smadzeņu “šosejām”.
Šīs automaģistrāles ir smadzeņu tīkli vai smadzeņu reģionu grupas, kas cieši sazinās, izmantojot sinaptiskos savienojumus, darbojoties kopā. Šie smadzeņu reģioni, dažreiz no tālienes, sadarbojas ar funkcionālajiem smadzeņu tīkliem, kas nodrošina šo tālsatiksmes komunikāciju, kalpojot par “ceļiem”.
Dr Seeley iepriekšējais darbs par to, kā izplatās deģenerācija, parādīja, ka neirodeģenerācija jeb atrofija neizplatās vienmērīgi kā audzējs, bet var “lēkt” no vienas smadzeņu zonas uz otru.
Jaunais pētījums papildina šos pierādījumus. Šeit zinātnieki pārbaudīja, cik labi neironu tīkla kartes, pamatojoties uz kognitīvi veselīgu dalībnieku smadzeņu skenēšanu, var prognozēt smadzeņu atrofijas attīstību cilvēkiem ar FTD vairāk nekā 1 gadu.
Lai to uzzinātu, komanda lūdza 42 cilvēku grupai, kas dzīvo ar vienu no diviem FTD apakštipiem, veikt MRI skenēšanu pētījuma sākumā un vēl vienu apmēram 12 mēnešus vēlāk. Tādā veidā pētnieki varēja redzēt, kā slimība progresēja.
Tad, izmantojot 75 veselīgu dalībnieku funkcionālās MRI smadzeņu skenēšanu, pētnieki izveidoja standartizētas 175 dažādu smadzeņu zonu un atbilstošo reģionu kartes, ar kurām viņi sazinājās.
Pēc tam, kad viņi šādā veidā ir identificējuši smadzeņu tīklus, komanda izvēlējās vienu tīklu, kas visvairāk atbilda smadzeņu atrofijas modelim, kas novērots personai ar FTD.
Dr Seeley un viņa komanda identificēja un uzskatīja šī īpašā smadzeņu tīkla centru par smadzeņu deģenerācijas “pacientam pielāgotu epicentru”.
Izmantojot tās pašas standartizētās smadzeņu tīkla kartes, pētnieki paredzēja, kur atrofija izplatīsies vairāk nekā 1 gadu, un salīdzināja viņu prognozes ar MRI skenēšanu.
Viņi arī salīdzināja savu pareģojumu precizitāti ar prognozēm, kas neņēma vērā funkcionālo tīkla savienojamību.
Zinot smadzeņu atrofijas ‘pacienta nulli’
Pētnieki identificēja divus funkcionālos savienojamības pasākumus, kas īpaši uzlaboja viņu pareģojumu precizitāti.
Viens no tiem, saukts par “īsāko ceļu uz epicentru”, izmēra sinaptisko savienojumu skaitu starp sākotnējo epicentru un smadzeņu zonu, uz kuru bija izplatījušies bojājumi.
Otrs pasākums, “mezgla bīstamība”, izmēra jau atrofēto smadzeņu zonu skaitu, kas savienoti ar vienu galveno, ņemot vērā smadzeņu zonu.
"Tas ir tāpat kā ar infekcijas slimību, kur jūsu izredzes inficēties var paredzēt pēc tā, cik daudz jūs šķirat no pacienta nulles, bet arī pēc tā, cik daudz cilvēku jūsu tiešajā sociālajā tīklā jau ir slimi," saka Džesija A. Brauns, pētījuma pirmais autors.
Viņš piebilst, ka viņu atklājumi, cerams, palīdzēs zinātniekiem noteikt un noteikt nākamo slimības vietu: "Tāpat kā epidemiologi paļaujas uz infekcijas slimību izplatīšanās modeļiem, lai izstrādātu iejaukšanos galvenajos centros vai aizrīšanās punktos."
"Neirologiem ir jāsaprot neirodeģenerācijas pamatā esošie bioloģiskie mehānismi, lai izstrādātu veidus, kā palēnināt vai apturēt slimības izplatīšanos," viņš piebilst.
"Mēs priecājamies par šo rezultātu, jo tas ir svarīgs pirmais solis ceļā uz precīzākas medicīnas veida pieeju progresēšanas prognozēšanai un ārstēšanas efektu mērīšanai neirodeģeneratīvas slimības gadījumā."
Dr William Seeley
Tomēr zinātnieki uzsver arī faktu, ka viņu metode vēl nav gatava klīniskai lietošanai. Viņi patiešām cer, ka nākotnē viņu rezultāti palīdzēs novērtēt potenciālās terapijas, kuras ir iekļuvušas klīniskajos pētījumos.
