Новий метод, здатний передбачити, коли розвинеться деменція

Нове, неінвазивне тестування здатне передбачити початок деменції з точністю 80% за 9 років до клінічного діагнозу.

Результати свідчать про те, що функціональна МРТ у стані спокою (rs-fMRI) може бути використана для ідентифікації сигнатури нейронної мережі ризику деменції на ранніх стадіях патологічного перебігу захворювання, що є важливим прогресом, оскільки препарати, що модифікують хворобу, наприклад ті, що націлені на бета-амілоїд стають доступними.

«Мозок змінювався протягом тривалого часу, перш ніж у людей з’являлися симптоми деменції, і якщо ми дуже точно визначимо, як ми це робимо, ми можемо, в принципі, виявити ці зміни, що може бути справді захоплюючим», — дослідник. Чарльз Р. Маршалл, доктор філософії, професор клінічної неврології Центру профілактичної неврології Інституту здоров’я населення Вольфсона Лондонського університету королеви Марії, Лондон, Англія, розповів Medscape Medical News .

«Це може стати платформою для скринінгу людей на предмет ризику в майбутньому, і одного разу це може змінити все в плані запобігання деменції», — додав він.

Neurology Thursday повернулись! Перегляньте записи заходів, що завершились та не забудьте зареєструватись на ті, що ще будуть!

Висновки були опубліковані онлайн 6 червня 2024 року в Nature Mental Health .

rs-fMRI вимірює коливання залежних від рівня кисню крові сигналів у мозку, які відображають функціональний зв’язок.

Ділянки головного мозку, які зазвичай беруть участь у зміненому функціональному зв’язку при хворобі Альцгеймера (AD), знаходяться в мережі стандартного режиму (DMN). Це група регіонів, які «з’єднуються одна з одною та спілкуються між собою, коли хтось просто лежить у МРТ-сканері, нічого не роблячи, і тому її стали називати мережею режиму за замовчуванням», – пояснив Маршалл.

DMN охоплює медіальну префронтальну кору, задню поясну кору або прекунеус і двобічну нижню тім’яну кору, а також додаткові області мозку, включаючи медіальну скроневу частку та скроневі полюси.

Вважається, що ця мережа вибірково вразлива до нейропатології AD. «Щось у цій мережі починає порушуватися на самих ранніх стадіях хвороби Альцгеймера», — сказав Маршалл.

Хоча це було відомо вже деякий час, «чого ми не могли зробити раніше, так це побудувати досить точну модель того, як мережа підключена, щоб мати змогу визначити, чи отримають окремі учасники деменцію чи ні», — сказав він.

Дослідники використовували дані з Біобанку Великобританії, великомасштабної біомедичної бази даних і дослідницького ресурсу, що містить генетичну інформацію та інформацію про здоров’я приблизно від півмільйона учасників-добровольців Великобританії.

Аналіз включав 103 особи з деменцією (22 з поширеною деменцією та 81, у яких деменцію діагностували пізніше в середньому протягом 3,7 років) і 1030 відповідних учасників без деменції. Усі учасники мали МРТ-зображення між 2006 і 2010 роками.

Загальна вибірка мала середній вік 70,4 року на момент отримання даних МРТ. Для кожного учасника дослідники витягли відповідні дані з 10 заздалегідь визначених регіонів мозку, що представляють інтерес, які разом визначили їх DWN. Це включало дві серединні області та чотири області в кожній півкулі.

Більша передбачувана сила

Дослідники побудували модель, використовуючи підхід, пов’язаний з тим, як області мозку спілкуються один з одним. «Модель начебто охоплює те, що ми знаємо про те, які зміни, які ви бачите на функціональному МРТ-скануванні, пов’язані зі змінами в активації клітин мозку дуже точним чином», — сказав Маршалл.

Потім дослідники використали підхід машинного навчання, щоб розробити модель ефективного підключення, яка описує причинно-наслідковий вплив однієї області мозку на іншу. «Ми навчили інструмент машинного навчання розпізнавати, як виглядає модель підключення, схожа на деменцію», — сказав Маршалл.

Дослідники перевіряли потенційні втручання, включаючи вік, стать, рух рук, рухи голови в сканері та географічне розташування збору даних.

Модель змогла визначити різницю в моделях зв’язків мозку між тими, у кого розвивалася деменція, і тими, у кого її не було, з точністю 82% за 9 років до встановлення офіційного діагнозу.

Коли дослідники навчили модель використовувати зв’язки мозку для прогнозування часу до постановки діагнозу, прогнозований час до постановки діагнозу та фактичний час до постановки діагнозу становили приблизно 2 роки.

За словами Маршалла, цей ефективний підхід до підключення має набагато більшу прогностичну силу, ніж оцінки тестів пам’яті чи вимірювання структури мозку. «Ми подивилися на обсяги мозку, і вони показали дуже погані результати, лише трохи краще, ніж підкидання монети, і те саме з результатами когнітивних тестів, які були лише трохи кращими, ніж випадковість».

Що стосується маркерів бета-амілоїду та тау-амілоїду в мозку, то вони «дуже корисні для діагностики», але лише тоді, коли у когось є симптоми, сказав Маршалл. Він зазначив, що люди живуть роками з цими білками без розвитку симптомів деменції.

«Ми б не обов’язково піддавали лікуванню когось, у кого мозок наповнений амілоїдом, але який не мав би симптомів протягом наступних 20 років, але якби ми знали, що у цієї людини з високою ймовірністю розвинуться симптоми деменції в наступному, 5 років, тоді, мабуть, буде», - сказав він.

Маршалл вважає, що прогностичну силу всіх цих діагностичних інструментів можна збільшити, якщо їх використовувати разом.

Потенціал для раннього виявлення, лікування

Дослідники вивчили низку модифікованих факторів ризику деменції, включаючи втрату слуху, депресію, гіпертонію та відсутність фізичної активності. Вони виявили, що соціальна ізоляція, про яку вони повідомляють самі, була єдиною змінною, яка показала значний зв’язок з ефективним зв’язком, тобто ті, хто соціально ізольований, з більшою ймовірністю мали «деменційну» модель ефективного зв’язку DMN. Це відкриття свідчить про те, що соціальна ізоляція є причиною, а не наслідком деменції.

Дослідження також виявило зв’язок між ефективним зв’язком DMN і показником полігенного ризику AD, отриманим на основі метааналізу багатьох зовнішніх джерел дослідження зв’язків у всьому геномі.

Інструмент прогнозування, який використовує rs-fMRI, також може допомогти вибрати учасників з високим ризиком розвитку деменції для дослідження потенційних методів лікування. «Є вагомі підстави вважати, що якби ми могли почати раніше, наприклад, антиамілоїдні препарати, вони, швидше за все, будуть ефективнішими», — сказав Маршалл.

Він додав, що новий тест згодом може мати значення як інструмент скринінгу населення, щось схоже на скринінг раку товстої кишки. «Ми не відправляємо всіх на колоноскопію; ви робите свого роду попередній скринінговий тест вдома, і якщо він позитивний, вас викликають на колоноскопію».

Дослідники розглядали загальну деменцію, а не лише AD, тому що діагнози підтипу деменції в UK Biobank «зовсім не є надійними», — сказав Маршалл.

Обмеження дослідження включали той факт, що учасники Біобанку Великобританії здоровіші та менш соціально-економічно позбавлені, ніж загальне населення, і є переважно білими. Іншим обмеженням дослідження було те, що маркування випадків і контролю залежало від кодування клініцистів, а не від стандартизованих діагностичних критеріїв.

Слава, застереження

У релізі наукового медіацентру, некомерційної організації, яка поширює голоси та погляди наукової спільноти, Себастьян Уолш, докторант Національного інституту досліджень охорони здоров’я та догляду за медициною громадського здоров’я Кембриджського університету, Кембридж, Англія, сказав, що результати є такими. «потенційно захопливий», і він похвалив те, як команда провела дослідження.

Однак він зауважив деякі застереження, включаючи невеликий розмір вибірки, лише близько 100 людей з деменцією, і відносно короткий час між скануванням мозку та діагностикою (в середньому 3,7 року).

Уолш підкреслив важливість повторення результатів «у більших зразках із набагато більшою затримкою між скануванням і появою когнітивних симптомів».

Він також зазначив, що середній вік учасників дослідження становив 70 років, тоді як середній вік, у якому люди у Сполученому Королівстві розвивають деменцію, становить від середини до кінця 80-х років, «тому нам потрібно повторити ці результати для більш різноманітних і старших зразків».

Він також зазначив, що МРТ-сканування дороге, а підхід, використаний у дослідженні, потребує «високоякісного сканування, яке вимагає від людей нерухомої голови».

Також у коментарях Ендрю Дойг, доктор філософії, професор Відділу неврології Манчестерського університету, Манчестер, Англія, сказав, що метод підключення МРТ, використаний у дослідженні, може бути частиною ширшого діагностичного підходу.

«Деменція — це складний стан, і малоймовірно, що ми коли-небудь знайдемо один простий тест, який зможе її точно діагностувати», — зазначив Дойг. «Однак через кілька років є вагомі підстави вважати, що ми будемо регулярно тестувати людей середнього віку на деменцію, використовуючи комбінацію методів, таких як аналіз крові з подальшою візуалізацією».

«Описаний тут метод підключення МРТ може стати частиною цієї діагностичної платформи. Тоді ми матимемо чудове розуміння того, які люди, ймовірно, отримають найбільшу користь від нового покоління ліків проти деменції», — сказав він.

ДЖЕРЕЛО: https://www.medscape.com

На платформі Accemedin багато цікавих заходів! Аби не пропустити їх, підписуйтесь на наші сторінки! Facebook. Telegram. Viber. Instagram.

>