Исследование, проведенное в Медицинской школе Кека в Южно-Калифорнийском университете, проверило биомаркер, связанный с сосудистой деменцией, в четырех отдельных группах и предложило объяснение того, как возникают когнитивные нарушения. Результаты опубликованы в журнале Alzheimer \’s & Dementia .

Сосудистая деменция — вторая по распространенности форма деменции после болезни Альцгеймера. Она имеет схожие симптомы, включая проблемы с памятью, принятием решений и языком, и представляет собой значительную проблему общественного здравоохранения, поскольку население мира продолжает стареть.

Это состояние обычно вызывается болезнью мелких церебральных сосудов (cSVD), которая повреждает мелкие кровеносные сосуды мозга, но исследователи пока не знают точного механизма, связывающего cSVD с деменцией. Одна из теорий предполагает проблемы с глимфатической системой, которая помогает выводить отходы из мозга.

Группа исследователей из Института нейровизуализации и информатики имени Марка и Мэри Стивенс (Stevens INI), входящего в Медицинскую школу Кека, а также исследователи из консорциума «Биомаркеры сосудистого вклада в когнитивные нарушения и деменцию» (MarkVCID) нашли новые доказательства в поддержку этой теории.

Группа проанализировала сканы мозга и когнитивные тесты в общей сложности 3750 человек. Затем исследователи использовали технику, известную как анализ тензорных изображений диффузии вдоль периваскулярного пространства (DTI-ALPS), чтобы определить, насколько хорошо функционирует глимфатическая система у каждого человека на основе сканирования мозга.

Исследователи сравнили результаты DTI-ALPS с результатами когнитивных тестов и обнаружили, что люди с более низкими баллами DTI-ALPS также показали более низкие результаты в когнитивных тестах. Исследование подтвердило, что низкий балл DTI-ALPS является биомаркером cSVD и предполагает, что глимфатическое повреждение может быть причиной снижения когнитивных способностей.

«Самым важным открытием является то, что мы обнаружили четкую связь между DTI-ALPS и когнитивной функцией во всех четырех когортах, возраст которых варьировался от среднего до пожилого», — сказал Дэнни Дж. Дж. Ванг, доктор философии, старший автор исследования, профессор неврологии и радиологии и директор по инновациям в области технологий визуализации в медицинском институте имени Стивенса при Медицинской школе Кека.

Ван и его команда также проанализировали прогрессирование симптомов у участников исследования, найдя возможный путь, объясняющий, как глимфатические проблемы приводят к когнитивным нарушениям. Их результаты дают цель для клинических исследователей, стремящихся разработать методы лечения сосудистой деменции , сказал Ван, и также могут оказаться полезными для лечения симптомов болезни Альцгеймера.

Проверка биомаркера
Биомаркер DTI-ALPS использует магнитно-резонансную томографию (МРТ) для измерения движения воды вдоль периваскулярных пространств, заполненных жидкостью областей вокруг кровеносных сосудов мозга, которые являются ключевой частью глимфатической системы. Если исследователи обнаружат изменения в оценке DTI-ALPS, это может указывать на повреждение и предполагать, что система очистки отходов не функционирует должным образом.

В настоящем исследовании Ван и его команда проанализировали МРТ-сканы, чтобы собрать показатель DTI-ALPS для каждого участника. Они сравнили эти показатели с уровнем исполнительной функции каждого человека, составной оценкой когнитивных способностей, которая включает память, внимание, планирование, регуляцию эмоций и другие способности, которые, как правило, страдают по мере прогрессирования деменции.

Исследователи обнаружили, что более низкие баллы DTI-ALPS, которые указывали на повреждение глимфатической системы, были связаны с худшей исполнительной функцией. Эта связь была проверена независимо в четырех отдельных группах участников — из консорциума MarkVCID; Калифорнийского университета в Дэвисе; Калифорнийского университета в Сан-Франциско; и Framingham Heart Study — с общим числом участников 3750 человек.

Независимая проверка биомаркера DTI-ALPS в каждой из четырех когорт дает веские доказательства роли глимфатической системы в cSVD и сосудистой деменции, сказал Ван. Расовое и этническое разнообразие групп участников, а также диапазон включенных возрастов (в среднем от 56 до 76 лет в когортах) также предполагает, что результаты являются надежными и могут быть обобщены на более широкую популяцию пациентов.

Лечение сосудистой деменции
После того, как команда связала проблемы с глимфатической функцией со снижением исполнительной функции, они перешли к следующему вопросу — почему? Чтобы узнать больше, исследователи провели медиационный анализ, который изучает процесс или механизм, связывающий две или более переменных. В этом случае они обнаружили, что другой биомаркер — «свободная вода» или избыток воды в белом веществе мозга — помог объяснить связь между глимфатическими проблемами и снижением когнитивных способностей.

В этом потенциальном пути «нарушается первичная очистка от отходов, что вызывает накопление свободной воды в белом веществе мозга. Это приводит к повреждению тканей и в конечном итоге к когнитивным нарушениям », — сказал первый автор статьи, доктор медицинских наук, доктор философии Сяодань Лю, бывший научный сотрудник в USC Stevens INI, а теперь младший научный сотрудник в области радиологии в Калифорнийском университете в Сан-Франциско.

Необходимо больше исследований, включая лонгитюдную работу, чтобы подтвердить, является ли каждый шаг в этом пути причинно-следственным. Но выводы команды указывают на то, что биомаркер оценки DTI-ALPS для сосудистой деменции является надежным и готовым к использованию в клинических испытаниях, сказал Ван.

Эти исследования могли бы изучить усиление глимфатической функции как способ лечения сосудистой деменции. Изменения образа жизни, такие как больше упражнений и улучшение качества сна, являются одним из способов сделать это, сказал Ван, и будущие исследования также могут выявить лекарства, которые могут помочь. Результаты также могут дать подсказки о том, как лечить болезнь Альцгеймера, которая была связана с низкими показателями DTI-ALPS в других исследованиях.