Společná studie Milana Němého z CIIRC ČVUT, Daniela Ferreiry ze švédského Institutu Karolinska (KI) a Stefana Teipela z Německého centra pro neurodegenerativní onemocnění (DZNE) a kol. představila nový zobrazovací marker mozkové konektivity, který se ukazuje jako velmi časný ukazatel patologických změn u Alzheimerovy choroby. Tento zobrazovací marker by mohl být schopen odhalit změny v případech, kdy selhávají neuropsychologické testy a dokonce i standardní klinické markery založené na zobrazování. Nejnovější studie byla publikována ve vědeckém časopise Brain.
Na Alzheimerovu chorobu lze nahlížet jako na spektrum. Do jejího velmi raného stadia patří zpravidla lidé s pozitivními ukazateli charakteristickými pro tuto chorobu, ale bez zjevných příznaků. Mezi nimi se vyskytují i jedinci se subjektivně vnímanými obtížemi s pamětí, u nichž je výrazně zvýšené riziko přechodu do závažnějších fází – od mírné kognitivní poruchy až do plně rozvinuté demence. Přesná a včasná diagnostika této skupiny pacientů je velmi důležitá pro nasazení dostupné léčby, která může zpomalit nástup dalších fází nemoci.
Výzkum se zaměřuje na nervové buňky ve strategické oblasti mozku – cholinergním bazálním předním mozku – a jejich dlouhé výběžky (axony), které jsou obzvláště zranitelné vůči patologii Alzheimerovy choroby. Tyto nervové buňky s dlouhými axony mají tendenci ke specifickému způsobu odumírání, kdy degenerace dlouhých nervových vláken předchází odumření buněčného těla a zániku celé buňky. Pro výzkum velmi časných stádií onemocnění je tedy užitečné se zaměřovat na tato mozková vlákna. Význam cholinergních neuronů podtrhuje také skutečnost, že jediná v současnosti dostupná léčba Alzheimerovy choroby v Česku je zaměřena na tyto buňky.
Výzkum na toto téma zahrnuje tři studie vedené Prof. Olgou Štěpánkovou (CIIRC ČVUT), Dr. Danielem Ferreirou (KI) a Prof. Stefanem Teipelem (DZNE) v úzké spolupráci s Ing. Milanem Němým (CIIRC ČVUT). Ve svých studiích vědci zkoumali mozková vlákna pomocí techniky založené na magnetické rezonanci a difuzně vážené sekvenci.
Z leva: Daniel Ferreira (KI), Milan Němý (CIIRC ČVUT), Stefan Teipel (DZNE) (web KI)
„Jedná se o sekvenci, která je citlivá na mikroskopický pohyb vody a dokáže zachytit směr mozkových vláken. Nalezení požadovaných trajektorií pomocí této techniky závisí na přesném určení polohy buněčných těl, ze kterých mozkové dráhy vycházejí a dalších důležitých orientačních bodů, které usnadňují proces sledování. V tomto ohledu byli klíčoví partneři z Německého centra pro neurodegenerativní onemocnění – DZNE, kteří dodali segmentační masku cholinergních bazálních jader předního mozku s vysokým rozlišením, která byla nezbytná jako výchozí bod pro tuto zobrazovací techniku”, vysvětluje Milan Němý, výzkumník z CIIRC ČVUT.
A pokračuje: „ První ze studií měla za úkol lokalizaci těchto cholinergních drah u zdravých jedinců. Konkrétně jsme využili data z komunitní studie ze Španělska vedenou Dr. Danielem Ferreirou (kohorta GENIC). Pozorovali jsme, že dráhy nalezené pomocí této neinvazivní metody skutečně kopírují polohu mozkových drah, které byly dosud známy pouze z posmrtných studií, a poprvé jsme tak tyto dráhy zobrazili ve zdravém a živém mozku.” Tyto výsledky byly úspěšně zopakovány a rozšířeny v druhé studii zahrnující nezávislou kohortu – Gothenburg H70 Birth Cohort Studies vedenou profesorem Ingmarem Skoogem z Göteborské univerzity.
Prostorové rozložení skóre integrity cholinergních zkoumaných drah vykazuje významné změny již ve fázi subjektivních paměťových potíží
Po identifikaci drah a jejich umístění v mozku vědci v rámci třetí a zatím poslední studie zkoumali jejich mikrostrukturální vlastnosti v několika diagnostických skupinách. Tentokrát měli k dispozici poměrně rozsáhlý soubor, který zahrnoval 172 pacientů se subjektivním kognitivním poklesem, 66 pacientů s mírnou kognitivní poruchou a 52 pacientů s Alzheimerovou chorobou z německého DZNE (kohorta DELCODE). Předpokládalo se, že budou zjištěny významné rozdíly alespoň mezi pacienty s Alzheimerovou chorobou, tedy tou nejpokročilejší fází spektra, a zdravými osobami.
„Nejprve jsme se zaměřili na celkovou integritu cholinergních drah. Nejenže jsme pozorovali významné rozdíly mezi pacienty s Alzheimerovou chorobou a zdravými jedinci, ale oproti předpokladu jsme zjistili, že u jedinců, kteří subjektivně vnímají své problémy s pamětí, ale tyto problémy zároveň standardní psychologické testy ani další využívané metody neodhalily, již došlo k výrazným změnám!”, popisuje překvapivá zjištění Milan Němý. Kromě toho se jedinci se subjektivním kognitivním poklesem nelišili v biomarkerech založených na mozkomíšním moku od zdravých subjektů, což je soubor biomarkerů, který se v současné době na specializovaných klinikách v Česku používá k podpoře klinické diagnózy Alzheimerovy choroby. Tyto výsledky byly prokázány jak u celé klinické kohorty, tak u podskupiny pozitivní na amyloid v mozkomíšním moku, což naznačuje, že integrita cholinergních drah zachycená touto metodou může být indikátorem velmi časných změn ve spektru Alzheimerovy choroby.
„V této průřezové studii se nám podařilo odhalit podstatné rozdíly v integritě bílé mozkové hmoty cholinergních drah mezi jednotlivými stádii onemocnění. Již v preklinickém stadiu Alzheimerovy choroby tak vykazovala tato bílá hmota v zadních oblastech mozku časnou regionální zranitelnost. U pokročilejších stadií onemocnění byly tyto rozdíly ještě výraznější. Tím jsme učili první krok pro vývoj nadějného neinvazivního biomarkeru těch nejranějších fází Alzheimerovy choroby”, shrnuje dosažené výsledky Milan Němý.
Tato zatím poslední studie byla publikována online 26. října 2022 ve vědeckém časopise Brain.
