Marko ir Mary Stevens neurovaizdavimo ir informatikos instituto (Stevens INI) mokslininkai Keck medicinos mokykloje USC sukūrė novatorišką smegenų vaizdavimo metodą, kuris fiksuoja, kaip mažiausios smegenų kraujagyslės pulsuoja laiku su kiekvienu širdies plakimu. Šie subtilūs judesiai gali suteikti gyvybiškai svarbių įžvalgų apie senėjimą ir tokias ligas kaip Alzheimerio liga.
Paskelbta m Gamtos širdies ir kraujagyslių tyrimaityrime pristatomas pirmasis neinvazinis metodas, leidžiantis išmatuoti „mikrokraujagyslių tūrinį pulsavimą“ – mažų kraujagyslių ritminį patinimą ir susitraukimą – gyviems žmonėms. Naudodami itin didelio lauko 7T magnetinio rezonanso tomografiją (MRT), mokslininkai nustatė, kad šie mikrokraujagyslių impulsai stiprėja su amžiumi, ypač smegenų baltojoje medžiagoje. Šis regionas yra būtinas ryšiui tarp smegenų tinklų, bet taip pat yra pažeidžiamas dėl sumažėjusio kraujo tekėjimo iš distalinių arterijų, pernešančių kraują iš širdies į atokiausias kūno dalis. Sustiprėjus šiems impulsams, jie gali sutrikdyti smegenų veiklą ir prisidėti prie atminties pablogėjimo bei Alzheimerio ligos progresavimo.
„Arterinė pulsacija yra tarsi natūralus smegenų siurblys, padedantis judėti skysčiams ir išvalyti atliekas“, – sakė Danny JJ Wang, daktaras, Kecko medicinos mokyklos neurologijos ir radiologijos profesorius ir vyresnysis tyrimo autorius. „Mūsų naujasis metodas leidžia mums pirmą kartą pamatyti, kaip tų mažų kraujagyslių tūriai keičiasi senstant ir kraujagyslių rizikos veiksniams. Tai atveria naujas galimybes tirti smegenų sveikatą, demenciją ir smulkiųjų kraujagyslių ligas.”
Mokslininkai jau seniai pripažino, kad didelių arterijų standumas ir per didelis pulsavimas yra susiję su insultu, demencija ir smulkiųjų kraujagyslių ligomis. Tačiau iki šiol buvo beveik neįmanoma stebėti šių ritminių pokyčių mažiausiose smegenų kraujagyslėse nenaudojant invazinių procedūrų, apsiribojusių tyrimais su gyvūnais.
Norėdami tai įveikti, USC komanda sujungė du pažangius MRT metodus – kraujagyslių erdvės užimtumą (VASO) ir arterijų sukimosi žymėjimą (ASL), kad stebėtų subtilius mikrokraujagyslių tūrio pokyčius per visą širdies ciklą. Jų rezultatai atskleidė, kad vyresni suaugusieji pasižymi stipresniu mikrovaskuliniu pulsavimu gilioje baltojoje medžiagoje, palyginti su jaunesniais asmenimis, ir kad hipertenzija dar labiau sustiprina šį poveikį. „Šios išvados yra trūkstamas ryšys tarp to, ką matome atliekant didelių kraujagyslių vaizdavimą, ir mikrovaskulinių pažeidimų, kuriuos stebime senstant ir Alzheimerio liga”, – sakė pagrindinis autorius Fanhua Guo, PhD, Wang laboratorijos doktorantas.
Pernelyg didelis kraujagyslių pulsavimas taip pat gali sutrikdyti smegenų „glimfinę sistemą“, neseniai atrastą tinklą, kuris pašalina atliekas, tokias kaip beta amiloidas, baltymas, besikaupiantis sergant Alzheimerio liga. Laikui bėgant, trukdžiai šiai skysčių cirkuliacijai gali paspartinti pažinimo nuosmukį.
„Galimybė išmatuoti šiuos mažyčius kraujagyslių impulsus in vivo yra svarbus žingsnis į priekį“, – sakė Stevens INI direktorius Arthuras W. Toga. „Ši technologija ne tik pagerina mūsų supratimą apie smegenų senėjimą, bet ir žada anksti diagnozuoti ir stebėti neurodegeneracinius sutrikimus.
Tyrėjai tiria, kaip šis metodas galėtų būti pritaikytas platesniam klinikiniam naudojimui, įskaitant dažniau prieinamus 3T MRT skaitytuvus. Būsimuose tyrimuose bus tikrinama, ar mikrovaskulinis tūrinis pulsavimas numato pažinimo rezultatus ir ar jis gali būti biomarkeris ankstyvai intervencijai į Alzheimerio ligą ir susijusias sąlygas.
„Tai tik pradžia”, – sakė Wang. „Mūsų tikslas yra perkelti tai iš tyrimų laboratorijų į klinikinę praktiką, kur tai galėtų padėti diagnozuoti, prevencijai ir gydymo strategijas milijonams, kuriems gresia demencija.”
Apie studiją
Be Wang, kiti tyrimo autoriai yra Fanhua Guo, Chenyang Zhao, Qinyang Shou, Kay Jann ir Xingfeng Shao iš Stevens INI ir Ning Jin iš Siemens Healthcare.
Šį tyrimą palaikė Nacionalinių sveikatos institutų (NIH) dotacijos UF1-NS100614, S10-OD025312, R01-600 NS114382, R01-EB032169, RF1AG084072, R01-EB028297 ir R01-2NS21-4NS2
Nuoroda į informacijos šaltinį
