Τα αποτελέσματα της έρευνας που δημοσιεύθηκαν στο Nature Mental Health υποδηλώνουν ότι η λειτουργική μαγνητική τομογραφία σε κατάσταση ηρεμίας (rs-fMRI) θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό μιας σειράς νευρωνικών δικτύων για τον κίνδυνο άνοιας σε πρώιμο στάδιο της παθολογικής πορείας της νόσου. Πρόκειται για μια σημαντική πρόοδο, όπως και τα τροποποιητικά φάρμακα κατά της νόσου που στοχεύουν στο αμυλοειδή βήτα και είναι πλέον διαθέσιμα.
«Ο εγκέφαλος αλλάζει για μεγάλο χρονικό διάστημα προτού οι άνθρωποι εμφανίσουν συμπτώματα άνοιας και αν είμαστε πολύ ακριβείς ως προς τον τρόπο που το κάνουμε, μπορούμε να ανιχνεύσουμε κατ' αρχήν αυτές τις αλλαγές, πράγμα που θα μπορούσε να είναι πραγματικά συναρπαστικό», δήλωσε στο Medscape Medical News ο ερευνητής της μελέτης Charles R. Marshall, PhD, καθηγητής κλινικής νευρολογίας, Κέντρο Προληπτικής Νευρολογίας, Ινστιτούτο Wolfson για την Υγεία του Πληθυσμού, Πανεπιστήμιο Queen Mary του Λονδίνου, Λονδίνο, Αγγλία.
Ο ίδιος προσθέτει πως «αυτό θα μπορούσε να γίνει μια πλατφόρμα για τον έλεγχο των ανθρώπων για την κατάσταση κινδύνου στο μέλλον, και θα μπορούσε μια μέρα να κάνει τη διαφορά όσον αφορά τη δυνατότητα πρόληψης της άνοιας».
Τα ευρήματα
Η rs-fMRI μετρά τις διακυμάνσεις στα σήματα που εξαρτώνται από το επίπεδο οξυγόνου στο αίμα σε ολόκληρο τον εγκέφαλο, τα οποία αντικατοπτρίζουν τη λειτουργική συνδεσιμότητα.
Οι περιοχές του εγκεφάλου που συνήθως εμπλέκονται σε τροποποιημένη λειτουργική συνδεσιμότητα στη νόσο του Alzheimer (AD) βρίσκονται εντός του δικτύου προεπιλεγμένων λειτουργιών. Πρόκειται για την ομάδα των περιοχών που «συνδέονται μεταξύ τους και επικοινωνούν μεταξύ τους όταν κάποιος βρίσκεται σε έναν μαγνητικό τομογράφο και δεν κάνει τίποτα, γι' αυτό και ονομάστηκε δίκτυο προεπιλεγμένης λειτουργίας», εξήγησε ο Δρ Marshall.
Το DMN περιλαμβάνει τον μεσαίο προμετωπιαίο φλοιό, τον οπίσθιο φλοιό του προσαγωγίου και τους αμφίπλευρους κατώτερους βρεγματικούς φλοιούς, καθώς και συμπληρωματικές περιοχές του εγκεφάλου, συμπεριλαμβανομένων των μεσαίων κροταφικών λοβών και των κροταφικών πόλων.
Το δίκτυο αυτό πιστεύεται ότι είναι επιλεκτικά ευάλωτο στη νευροπαθολογία της νόσου Αλτσχάιμερ. «Κάτι σε αυτό το δίκτυο αρχίζει να διαταράσσεται στα πολύ πρώιμα στάδια της νόσου Αλτσχάιμερ», δήλωσε ο χαρακτηριστικά ο Δρ Μάρσαλ για να προσθέσει στη συνέχεια πως «ενώ αυτό είναι γνωστό εδώ και αρκετό καιρό, αυτό που δεν είχαμε καταφέρει να κάνουμε μέχρι τώρα είναι να δημιουργήσουμε ένα αρκετά ακριβές μοντέλο για το πώς συνδέεται το δίκτυο ώστε να μπορούμε να πούμε αν οι μεμονωμένοι συμμετέχοντες θα πάθαιναν άνοια ή όχι».
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δεδομένα από την UK Biobank, μια μεγάλης κλίμακας βάση βιοϊατρικών δεδομένων και ερευνητική πηγή που περιέχει γενετικές πληροφορίες και άλλες πληροφορίες για την υγεία από περίπου μισό εκατομμύριο εθελοντές συμμετέχοντες στο Ηνωμένο Βασίλειο.
Η ανάλυση περιελάμβανε 103 άτομα με άνοια (22 με επικρατούσα άνοια και 81 με άνοια που διαγνώστηκε αργότερα σε διάστημα 3,7 ετών) και 1030 αντίστοιχους συμμετέχοντες χωρίς άνοια. Όλοι οι συμμετέχοντες υποβλήθηκαν σε μαγνητική τομογραφία μεταξύ 2006 και 2010.
Το συνολικό δείγμα είχε μέση ηλικία 70,4 έτη κατά τη στιγμή της απόκτησης των δεδομένων μαγνητικής τομογραφίας. Για κάθε συμμετέχοντα, οι ερευνητές εξήγαγαν σχετικά δεδομένα από 10 προκαθορισμένες περιοχές ενδιαφέροντος στον εγκέφαλο, οι οποίες μαζί καθόρισαν το DWN τους. Αυτό περιελάμβανε δύο περιοχές της μέσης γραμμής και τέσσερις περιοχές σε κάθε ημισφαίριο.
Η επικοινωνία των περιοχών του εγκεφάλου
Οι ερευνητές δημιούργησαν ένα μοντέλο χρησιμοποιώντας μια προσέγγιση που σχετίζεται με τον τρόπο με τον οποίο οι περιοχές του εγκεφάλου επικοινωνούν μεταξύ τους. «Το μοντέλο ενσωματώνει κατά κάποιον τρόπο αυτά που γνωρίζουμε για το πώς οι αλλαγές που βλέπετε σε μια λειτουργική μαγνητική τομογραφία σχετίζονται με αλλαγές στην πυροδότηση των εγκεφαλικών κυττάρων, με πολύ ακριβή τρόπο», δήλωσε ο Δρ Marshall.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια προσέγγιση μηχανικής μάθησης για να αναπτύξουν ένα μοντέλο για την αποτελεσματική συνδεσιμότητα, το οποίο περιγράφει την αιτιώδη επιρροή μιας περιοχής του εγκεφάλου σε μια άλλη. «Εκπαιδεύσαμε ένα εργαλείο μηχανικής μάθησης για να αναγνωρίζει πώς μοιάζει ένα μοτίβο συνδεσιμότητας που μοιάζει με άνοια», επισήμανε ο Marshall.
Οι ερευνητές έλεγξαν τους πιθανούς συγχυτικούς παράγοντες, όπως η ηλικία, το φύλο, η χειροκινητικότητα, η κίνηση του κεφαλιού στον σαρωτή και η γεωγραφική θέση απόκτησης των δεδομένων.
Το μοντέλο μπόρεσε να προσδιορίσει τη διαφορά στα μοτίβα συνδεσιμότητας του εγκεφάλου μεταξύ εκείνων που θα εμφάνιζαν άνοια και εκείνων που δεν θα εμφάνιζαν, με ακρίβεια 82% έως και 9 χρόνια πριν από την επίσημη διάγνωση.
Όταν οι ερευνητές καθοδήγησαν ένα μοντέλο να χρησιμοποιεί τις εγκεφαλικές συνδέσεις για την πρόβλεψη του χρόνου μέχρι τη διάγνωση, ο προβλεπόμενος χρόνος μέχρι τη διάγνωση και ο πραγματικός χρόνος μέχρι τη διάγνωση ήταν εντός περίπου 2 ετών.
Αυτή η αποτελεσματική προσέγγιση της συνδεσιμότητας έχει πολύ μεγαλύτερη προβλεπτική ισχύ από τα αποτελέσματα των δοκιμασιών μνήμης ή τις δομικές μετρήσεις του εγκεφάλου, δήλωσε ο Marshall. «Κοιτάξαμε τους όγκους του εγκεφάλου και είχαν πολύ κακές επιδόσεις...».
Όσον αφορά τους δείκτες αμυλοειδούς βήτα και tau στον εγκέφαλο, αυτοί είναι «πολύ χρήσιμοι διαγνωστικά», αλλά μόνο όταν κάποιος έχει συμπτώματα, δήλωσε ο Marshall και σημείωσε ότι οι άνθρωποι ζουν για χρόνια με αυτές τις πρωτεΐνες χωρίς να αναπτύσσουν συμπτώματα άνοιας.
«Δεν θα θέλαμε απαραίτητα να εκθέσουμε κάποιον που έχει έναν εγκέφαλο γεμάτο αμυλοειδές αλλά δεν πρόκειται να εμφανίσει συμπτώματα για τα επόμενα 20 χρόνια σε μια θεραπεία, αλλά αν γνωρίζαμε ότι το άτομο αυτό ήταν πολύ πιθανό να εμφανίσει συμπτώματα άνοιας στα επόμενα 5 χρόνια, τότε μάλλον θα το κάναμε», είπε χαρακτηριστικά ο ίδιος. Ο Δρ Marshall, εν τέλει, πιστεύει ότι η προγνωστική ισχύς όλων αυτών των διαγνωστικών εργαλείων θα μπορούσε να ενισχυθεί εάν χρησιμοποιούνταν από κοινού.
Δυνατότητα έγκαιρης ανίχνευσης και θεραπείας
Οι ερευνητές εξέτασαν έναν αριθμό τροποποιήσιμων παραγόντων κινδύνου άνοιας, όπως η απώλεια ακοής, η κατάθλιψη, η υπέρταση και η σωματική αδράνεια. Διαπίστωσαν ότι η αυτοαναφερόμενη κοινωνική απομόνωση ήταν η μόνη μεταβλητή που παρουσίασε σημαντική συσχέτιση με την αποτελεσματική συνδεσιμότητα, πράγμα που σημαίνει ότι όσοι είναι κοινωνικά απομονωμένοι ήταν πιο πιθανό να έχουν ένα «άνοσο-όμοιο» μοτίβο της αποτελεσματικής συνδεσιμότητας του DMN. Το εύρημα αυτό υποδηλώνει ότι η κοινωνική απομόνωση αποτελεί αιτία και όχι συνέπεια της άνοιας.
Η μελέτη αποκάλυψε επίσης συσχετίσεις μεταξύ της αποτελεσματικής συνδεσιμότητας του DMN και της πολυγονιδιακής βαθμολογίας κινδύνου AD, που προέκυψε από μετα-ανάλυση πολλαπλών εξωτερικών πηγών μελετών συσχέτισης σε επίπεδο γονιδιώματος.
Ένα εργαλείο πρόβλεψης που χρησιμοποιεί rs-fMRI θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει στην επιλογή συμμετεχόντων με υψηλό κίνδυνο για άνοια για τη διερεύνηση πιθανών θεραπειών. «Υπάρχουν βάσιμοι λόγοι να πιστεύουμε ότι αν μπορούσαμε να ξεκινήσουμε νωρίτερα, για παράδειγμα, με θεραπείες κατά της αμυλοειδούς β, είναι πιο πιθανό να είναι αποτελεσματικές», δήλωσε ο Marshall.
Το νέο τεστ θα μπορούσε τελικά να έχει αξία ως εργαλείο προληπτικού ελέγχου, κάτι παρόμοιο με τον έλεγχο για τον καρκίνο του παχέος εντέρου, πρόσθεσε. «Δεν τους στέλνουμε όλους για κολονοσκόπηση- κάνεις ένα είδος προληπτικού τεστ στο σπίτι, και αν αυτό είναι θετικό, τότε καλείσαι για κολονοσκόπηση».
Οι ερευνητές εξέτασαν το σύνολο της άνοιας και όχι μόνο τη νόσο του Αλτσχάιμερ, επειδή οι διαγνώσεις υποτύπων άνοιας στη UK Biobank «δεν είναι καθόλου αξιόπιστες», επισήμανε ο Δρ Marshall.
Οι περιορισμοί της μελέτης περιλάμβαναν το γεγονός ότι οι συμμετέχοντες της UK Biobank είναι πιο υγιείς και λιγότερο κοινωνικοοικονομικά στερημένοι από τον γενικό πληθυσμό και είναι κυρίως λευκοί. Ένας άλλος περιορισμός της μελέτης ήταν ότι η επισήμανση των περιπτώσεων και των ελέγχων εξαρτιόταν από την κωδικοποίηση των κλινικών ιατρών και όχι από τυποποιημένα διαγνωστικά κριτήρια.
Συγχαρητήρια και προειδοποιήσεις
Σε ανακοίνωση του Science Media Center, ενός μη κερδοσκοπικού οργανισμού που προωθεί τις απόψεις της επιστημονικής κοινότητας, ο Sebastian Walsh, διδακτορικός συνεργάτης του Εθνικού Ινστιτούτου Έρευνας για την Υγεία και τη Φροντίδα Υγείας στην Ιατρική Δημόσιας Υγείας του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ στο Κέιμπριτζ της Αγγλίας, δήλωσε ότι τα αποτελέσματα είναι «δυνητικά συναρπαστικά» και εξήρε τον τρόπο με τον οποίο η ομάδα διεξήγαγε τη μελέτη.
Ωστόσο, σημείωσε ορισμένες επιφυλάξεις, όπως το μικρό μέγεθος του δείγματος, με μόνο περίπου 100 άτομα με άνοια, και το σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα μεταξύ της σάρωσης του εγκεφάλου και της διάγνωσης (κατά μέσο όρο 3,7 χρόνια).
Ο Δρ Walsh τόνισε τη σημασία της αναπαραγωγής των ευρημάτων «σε μεγαλύτερα δείγματα με πολύ μεγαλύτερη καθυστέρηση μεταξύ της σάρωσης και της εμφάνισης των γνωστικών συμπτωμάτων».
Σημείωσε επίσης ότι η μέση ηλικία των συμμετεχόντων στη μελέτη ήταν τα 70 έτη, ενώ η μέση ηλικία στην οποία τα άτομα στο Ηνωμένο Βασίλειο αναπτύσσουν άνοια είναι τα μέσα έως τα τέλη της δεκαετίας των 80, «οπότε πρέπει να δούμε αυτά τα αποτελέσματα να επαναλαμβάνονται για πιο διαφορετικά και μεγαλύτερα δείγματα».
Σημείωσε επίσης ότι οι μαγνητικές τομογραφίες είναι ακριβές και η προσέγγιση που χρησιμοποιήθηκε στη μελέτη χρειάζεται «μια υψηλής ποιότητας σάρωση που απαιτεί από τους ανθρώπους να κρατούν το κεφάλι τους ακίνητο».
Επίσης, ο Andrew Doig, PhD, καθηγητής, Τμήμα Νευροεπιστήμης, Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ, Μάντσεστερ, Αγγλία, δήλωσε ότι η μέθοδος συνδεσιμότητας MRI που χρησιμοποιήθηκε στη μελέτη θα μπορούσε να αποτελέσει μέρος μιας ευρύτερης διαγνωστικής προσέγγισης.
«Η άνοια είναι μια πολύπλοκη κατάσταση και είναι απίθανο να βρούμε ποτέ ένα απλό τεστ που να μπορεί να τη διαγνώσει με ακρίβεια», σημείωσε ο Δρ Doig και συμπλήρωσε: «Μέσα σε λίγα χρόνια, ωστόσο, υπάρχουν βάσιμοι λόγοι να πιστεύουμε ότι θα εξετάζουμε συστηματικά για την άνοια σε άτομα μέσης ηλικίας, χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό μεθόδων, όπως μια εξέταση αίματος, ακολουθούμενη από απεικόνιση. Η μέθοδος συνδεσιμότητας μαγνητικής τομογραφίας που περιγράφεται εδώ θα μπορούσε να αποτελέσει μέρος αυτής της διαγνωστικής πλατφόρμας. Τότε θα έχουμε μια εξαιρετική κατανόηση του ποιοι άνθρωποι είναι πιθανό να ωφεληθούν περισσότερο από τη νέα γενιά φαρμάκων για την άνοια».
Πηγή: Medscape
