Взаимосвязь нейропсихологических показателей и нейровизуализационных изменений по данным МРТ-морфометрии у пациентов с болезнью Альцгеймера и глаукомой

Закрыть метаданные

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Изучение нейровизуализационных изменений по данным МРТ-морфометрии и их сопоставление со структурой и тяжестью когнитивных нарушений (КН) у пациентов с болезнью Альцгеймера (БА) и первичной открытоугольной глаукомой (ПОУГ).

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

В исследовании приняли участие 90 пациентов, которые были разделены на две группы: с ранее установленным диагнозом БА (группа 1, n=45; Me возраста 71 [1; 2] год) или ПОУГ (группа 2, n=45; Me возраста 68 [3; 4] лет). Всем пациентам проводились оценка неврологического статуса, нейропсихологическое тестирование, структурная МРТ головного мозга с последующей морфометрической обработкой данных. С целью сравнительной оценки полученных показателей МРТ-морфометрии была взята группа здоровых лиц — группа 3 (n=10).

РЕЗУЛЬТАТЫ

У пациентов с БА выявлены выраженные КН, а у пациентов с ПОУГ — додементные КН со схожим нейродегенеративным характером. По данным МРТ-морфометрии, в группе пациентов с БА по сравнению с ПОУГ отмечалось уменьшение объемов серого вещества головного мозга, гиппокампа, правого таламуса, миндалевидного тела, энторинальной коры, правой поясной извилины, фузиформной извилины, а также толщин: энторинальной коры, поясной извилины и фузиформной извилины (p<0,05). При сравнении объемов по данным МРТ-морфометрии со здоровыми лицами у пациентов с БА было выявлено статистически значимое уменьшение по всем изученным нейровизуализационным показателям, а при сравнении толщины — левой энторинальной коры, фузиформной извилины; в то время как при ПОУГ было отмечено только уменьшение объемов серого вещества головного мозга, таламуса, правой медиальной орбитофронтальной коры.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПОУГ можно рассматривать не только как самостоятельное заболевание, но и как предиктор развития БА, поэтому выявленные нами статистически значимые различия по данным МРТ-морфометрии между группами БА и ПОУГ могут отражать динамику нейродегенеративного процесса и зависеть от степени тяжести КН. Проведение МРТ-морфометрии можно рассматривать как метод не только ранней диагностики, но и оценки прогрессирования заболевания. Значимым является определение не только толщин, но и объемов структур головного мозга по данным МРТ-морфометрии.

Ключевые слова:

болезнь Альцгеймера

первичная открытоугольная глаукома

когнитивные нарушения

нейропсихологическое обследование

МРТ-морфометрия

Авторы:

Боголепова А.Н.

ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России (Пироговский университет);
ФГБУ «Федеральный центр мозга и нейротехнологий» Федерального медико-биологического агентства России;
ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России (Пироговский университет)

SPIN РИНЦ: 6775-0279
Scopus AuthorID: 6602240836
ORCID: 0000-0002-6327-3546

Махнович Е.В.

ORCID: 0000-0002-8606-5715

Коваленко Е.А.

ORCID: 0000-0003-0828-9868

Осиновская Н.А.

ФГБУ «Федеральный центр мозга и нейротехнологий» Федерального медико-биологического агентства России

ORCID: 0000-0003-2313-571X

Берегов М.М.

ФГБУ «Федеральный центр мозга и нейротехнологий» Федерального медико-биологического агентства России

ORCID: 0000-0003-1899-8131

Дата поступления:

22.07.2024

Дата принятия в печать:

23.07.2024

Список литературы:

Hassouneh A, Bazuin B, Danna-dos-Santos A, et al. The Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative. Feature Importance Analysis and Machine Learning for Alzheimer’s Disease Early Detection: Feature Fusion of the Hippocampus, Entorhinal Cortex, and Standardized Uptake Value Ratio. Digital Biomarkers. 2024;8(1):59-74. https://doi.org/10.1159/000538486
The World Alzheimer Report 2019: Attitudes to dementia analyses findings of the world’s largest survey on attitudes to dementia, as well as expert essays and case studies from across the world. 2019. https://www.alzheimers.net/resources/alzheimers-statistics
Tahami AA, Byrnes MJ, White LA, Zhang Q. Alzheimer’s disease: epidemiology and clinical progression. Neurol Ther. 2022;11(2):553-569. https://doi.org/10.1007/s40120-022-00338-8
Wong W. Economic burden of Alzheimer disease and managed care considerations. Am J Man Care. 2020;26(8):S177-S183. https://doi.org/10.37765/ajmc.2020.88482
Israilovich AE, Oybekovna, IS, Kizi CLZ. Clinical and Neurological Approach to Dementia of the Alzheimer’s Type. Central Asian J Med Nat Sci. 2023;4(1):7-11.
Alzheimer’s Association. 2019 Alzheimer’s disease Facts and Figures. Alz Dement. 2019;5(3):321-387. https://doi.org/10.1016/j.jalz.2019.01.010
Соибназаров О.Э. Оптимизация, лечение, модифицируемые факторы риска и современные подходы к терапии деменции. Boffin Academy. 2023;1(1):191-203.
Kent SA, SpiresJones TL, Durrant CS. The physiological roles of tau and Aβ: implications for Alzheimer’s disease pathology and therapeutics. Acta Neuropathol. 2020;140(4):417-447. https://doi.org/10.1007/s00401-020-02196-w
Zetterberg H, Blennow K. Moving fluid biomarkers for Alzheimer’s disease from research tools to routine clinical diagnostics. Mol Neurodegener. 2021;16(1):1-7. https://doi.org/10.1186/s13024-021-00430-x
Ayodele T, Rogaeva E, Kurup JT, et al. Early-Onset Alzheimer’s Disease: What Is Missing in Research? Curr Neurol Neurosci Rep. 2021;21(2):1-10. https://doi.org/10.1007/s11910-020-01090-y
Лобзин В.Ю., Колмакова К.А., Емелин А.Ю., Янишевский С.Н. Артериальная гипертензия и болезнь Альцгеймера. Пролог к нейродегенерации. Артериальная гипертензия. 2019;25(2):122-133. https://doi.org/10.18705/1607-419X-2019-25-2-122-133
Еричев В.П., Басинский С.Н., Куроедов А.В. О переходе к хирургическому этапу лечения глаукомы. Национальный журнал Глаукома. 2023;22(1):92-102. https://doi.org/10.53432/2078-4104-2023-22-1-92-102
Stein JD, Khawaja AP, Weizer JS. Glaucoma in adults—screening, diagnosis, and management: a review. JAMA. 2021;325(2):164-174. https://doi.org/10.1001/jama.2020.21899
Schuster AK, Erb C, Hoffmann EM, et al. The diagnosis and treatment of glaucoma. Deut Ärzteblatt Int. 2020;117(13):225. https://doi.org/10.3238/arztebl.2020.0225
Burton MJ, Ramke J, Marques AP, et al. The Lancet global health Commission on global eye health: vision beyond 2020. Lancet Global Health. 2021;9(4):489-551. https://doi.org/10.1016/S2214-109X(20)30488-5
Нагорнова З.М., Куроедов А.В., Петров С.Ю. и др. Влияние местной гипотензивной терапии на состояние тканей глазной поверхности и исход антиглаукомных операций у пациентов с первичной открытоугольной глаукомой. Национальный журнал глаукома. 2019;18(4):96-107. https://doi.org/10.25700/NJG.2019.04.08
Ting DS, Peng L, Varadarajan AV, et al. Deep learning in ophthalmology: the technical and clinical considerations. Prog Ret Eye Res. 2019;72:100759. https://doi.org/10.1016/j.preteyeres.2019.04.003
Zhang N, Wang J, Li Y, Jiang B. Prevalence of primary open angle glaucoma in the last 20 years: a meta-analysis and systematic review. Sci Rep. 2021;11(1):13762. https://doi.org/10.1038/s41598-021-92971-w
Daruich A, Duncan M, Robert MP, et al. Congenital aniridia beyond black eyes: From phenotype and novel genetic mechanisms to innovative therapeutic approaches. Prog Ret Eye Res. 2022;101133. https://doi.org/10.1016/j.preteyeres.2022.101133
Sen S, Saxena R, Tripathi M, et al. Neurodegeneration in Alzheimer’s disease and glaucoma: overlaps and missing links. Eye. 2020;34(9):1546-1553. https://doi.org/10.1038/s41433-020-0836-x
Banerjee U, Girard JR, Goins LM, Spratford CM. Drosophila as a genetic model for hematopoiesis. Genetics. 2019;211(2):367-417. https://doi.org/10.1534/genetics.118.300223
Xu XH, Zou JY, Geng W, Wang AY. Association between glaucoma and the risk of Alzheimer’s disease: a systematic review of observational studies. Acta Ophthalmol. 2019;97(7):665-671. https://doi.org/10.1111/aos.14114
Jacobs DS, Carrasquillo KG, Cottrell PD, et al. BCLA CLEAR–Medical use of contact lenses. Contact Lens and Anterior Eye. 2021;44(2):289-329. https://doi.org/10.1016/j.clae.2021.02.002
Mroczkowska S, Shokr H, Benavente-Pérez A, et al. Retinal Microvascular Dysfunction Occurs Early and Similarly in Mild Alzheimer’s Disease and Primary-Open Angle Glaucoma Patients. J Clin Med. 2022;11(22):6702. https://doi.org/10.3390/jcm11226702
Singh AK, Verma S. Use of ocular biomarkers as a potential tool for early diagnosis of Alzheimer’s disease. Ind J Ophthalmol. 2020;68(4):555. https://doi.org/10.4103/ijo.IJO_999_19
Zabel P, Kaluzny JJ, Zabel K, et al. Quantitative assessment of retinal thickness and vessel density using optical coherence tomography angiography in patients with Alzheimer’s disease and glaucoma. PLoS One. 2021;16(3):e0248284. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0248284
Desai D, Pethe P. Polycomb repressive complex 1: regulators of neurogenesis from embryonic to adult stage. J Cell Physiol. 2020;235(5):4031-4045. https://doi.org/10.1002/jcp.29299
Inyushin M, Zayas-Santiago A, Rojas L, et al. Platelet-generated amyloid beta peptides in Alzheimer’s disease and glaucoma. Histol Histopathol. 2019;34(8):843.
Villalba A, Götz M, Borrell V. The regulation of cortical neurogenesis. Curr Top Develop Biol. 2021;142:1-66. https://doi.org/10.1016/bs.ctdb.2020.10.003
Rawlyk B, Chauhan BC. Retinal ganglion cell loss in postmortem tissue of Alzheimer disease, glaucoma, and healthy normal subjects. Can J Ophthalmol. 2021;56(2):e66-e70. https://doi.org/10.1016/j.jcjo.2020.09.018
Гаврилова С.И. Эволюция диагностических границ болезни Альцгеймера и новые терапевтические возможности. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуски. 2022;122(11-2):38-44. https://doi.org/10.17116/jnevro202212211238
Livingston G. Dementia prevention, intervention, and care: 2020 report of the Lancet Commission. The Lancet. 2020;396(10248):413-446. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30367-6
Scheltens P, De Strooper B, Kivipelto M, et al. Alzheimer’s disease. The Lancet. 2021;397(10284):1577-1590. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30367-6
Ковтун О.П., Волкова Л.И., Кодинцев А.Н. Современные аспекты диагностики болезни Альцгеймера. Уральский медицинский журнал. 2019;8:5-13.
Zhang Y, Yang YS, Wang CM, et al. Copper metabolism-related Genes in entorhinal cortex for Alzheimer’s disease. Sci Rep. 2023;13(1):17458. https://doi.org/10.1038/s41598-023-44656-9
Rahim F, Khalafi M, Davoodi M. Metabolite changes in the posterior cingulate cortex could be a signature for early detection of Alzheimer’s disease: A systematic review and meta-analysis study based on 1H-NMR. Egypt J Neurol, Psychiatr Neurosurg. 2023;59(1):60. https://doi.org/10.1186/s41983-023-00649-z
Smucny J, Dienel SJ, Lewis DA, Carter CS. Mechanisms underlying dorsolateral prefrontal cortex contributions to cognitive dysfunction in schizophrenia. Neuropsychopharmacol. 2022;47(1):292-308. https://doi.org/10.1038/s41386-021-01089-0
Yan H, Lau WK, Eickhoff SB, et al. Charting the neural circuits disruption in inhibitory control and its subcomponents across psychiatric disorders: A neuroimaging meta-analysis. Progr Neuro-Psychopharmacol Biol Psychiatry. 2022;119:110618. https://doi.org/10.1016/j.pnpbp.2022.110618
Капульцевич А.Е. Искусственный интеллект: роль гиппокампа в обработке визуальной информации. Евразийское Научное Объединение. 2019;58(21):40-48.
Капульцевич А.Е. Искусственный интеллект: к вопросу о биологическом программировании. Технические науки: проблемы и решения. 2022;54(4):55-65.
Lei Z, Xie L, Li CH, et al. Chemogenetic Activation of Astrocytes in the Basolateral Amygdala Contributes to Fear Memory Formation by Modulating the Amygdala-Prefrontal Cortex Communication. Int J Mol Sci. 2022;23(11):6092. https://doi.org/10.3390/ijms23116092
Suthard RL, Senne RA, Buzharsky MD, et al. Basolateral amygdala astrocytes are engaged by the acquisition and expression of a contextual fear memory. J Neurosci. 2023;43(27):4997-5013. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1775-22.2023
Наджмитдинов О.Б., Шухратбекова М.Х. Роль методов количественного анализа данных магнитно-резонансной томографии в диагностике болезни Альцгеймера на ранней стадии заболевания. Экономика и социум. 2024;1:116.
Igarashi KM. Entorhinal cortex dysfunction in Alzheimer’s disease. Trends Neurosci. 2023;46(2):124-136. https://doi.org/10.1016/j.tins.2022.11.006
Garg N, Choudhry MS, Bodade RM. A review on Alzheimer’s disease classification from normal controls and mild cognitive impairment using structural MR images. J Neurosci Meth. 2023;15:109745. https://doi.org/10.1016/j.jneumeth.2022.109745
Siqueira GSA, Hagemann PMS, Coelho DS, et al. Can MoCA and MMSE be interchangeable cognitive screening tools? A systematic review. Gerontologist. 2019;59(6):743-763. https://doi.org/10.1093/geront/gny126
Pépin M, Ferreira AC, Arici M, et al. Cognitive disorders in patients with chronic kidney disease: specificities of clinical assessment. Nephrol Dial Transplantation. 2022;37(2):23-32. https://doi.org/10.1093/ndt/gfab262
Pinto TCC, Machado L, Bulgacov TM, et al. Is the Montreal Cognitive Assessment (MoCA) screening superior to the Mini-Mental State Examination (MMSE) in the detection of mild cognitive impairment (MCI) and Alzheimer’s disease (AD) in the elderly? Int Psychogeriatr. 2019;31(4):491-504. https://doi.org/10.1159/000495562
Zhuang L, Yang Y, Gao J. Cognitive assessment tools for mild cognitive impairment screening. J Neurol. 2021;268(5):1615-1622. https://doi.org/10.1007/s00415-019-09506-7
Jiao F, Yi F, Wang Y, et al. The validation of multifactor model of plasma Aβ 42 and total-Tau in combination with MoCA for diagnosing probable Alzheimer disease. Front Aging Neurosci. 2020;12:212. https://doi.org/10.3389/fnagi.2020.00212
Мухангалиева Д.Г., Туруспекова С.Т. Применение скрининговых шкал при нейропсихологическом тестировании: возможности и ограничения. Вестник Казахского Национального медицинского университета. 2020;1:229-233.
Айзенштейн А.Д., Трофимова А.К., Микадзе Ю.В., Иванова Г.Е. Методологические проблемы использования психометрических тестов в практике клинических исследований когнитивных расстройств у пациентов с сосудистыми поражениями мозга. Вестник восстановительной медицины. 2023;22(1):46-59. https://doi.org/10.38025/2078-1962-2023-22-1-46-59
Ilardi CR, Ilardi CR, Chieffi S, et al. The Frontal Assessment Battery 20 years later: Normative data for a shortened version (FAB15). Neurol Sci. 2022;43(3):1709-1719. https://doi.org/10.1007/s10072-021-05544-0
Aiello EN, Esposito A, Appollonio I, Bolognini N. Diagnostic properties of the frontal assessment battery (FAB) in Italian healthy adults. Aging Clin Exp Res. 2022;34(5):1021-1026. https://doi.org/10.1007/s40520-021-02035-2
Webster-Cordero F, Giménez-Llort L. The Challenge of Subjective Cognitive Complaints and Executive Functions in Middle-Aged Adults as a Preclinical Stage of Dementia: A Systematic Review. Geriatrics. 2022;7(2):30. https://doi.org/10.3390/geriatrics7020030
Breton A, Casey D, Arnaoutoglou NA. Cognitive tests for the detection of mild cognitive impairment (MCI), the prodromal stage of dementia: Meta‐analysis of diagnostic accuracy studies. Int J Ger Psych. 2019;34(2):233-242. https://doi.org/10.1002/gps.5016
Chen YX, Liang N, Li XL, et al. Diagnosis and treatment for mild cognitive impairment: a systematic review of clinical practice guidelines and consensus statements. Front Neur. 2021;12:719849. https://doi.org/10.3389/fneur.2021.719849
Jia X, Wang Z, Huang F, et al. A comparison of the Mini-Mental State Examination (MMSE) with the Montreal Cognitive Assessment (MoCA) for mild cognitive impairment screening in Chinese middle-aged and older population: a cross-sectional study. BMC Psychiatry. 2021;21(1):1-13. https://doi.org/10.1186/s12888-021-03495-6
Jin R, Pilozzi A, Huang X. Current cognition tests, potential virtual reality applications, and serious games in cognitive assessment and non-pharmacological therapy for neurocognitive disorders. J Clin Med. 2020;9(10):3287. https://doi.org/10.3390/jcm9103287
Chen FT, Etnier JL, Chan KH, et al. Effects of exercise training interventions on executive function in older adults: a systematic review and meta-analysis. Sports Med. 2020;50(8):1451-1467. https://doi.org/10.1007/s40279-020-01292-x
Barberio B, Zamani M, Black CJ, et al. Prevalence of symptoms of anxiety and depression in patients with inflammatory bowel disease: a systematic review and meta-analysis. The Lancet Gastroenterol Hepatol. 2021;6(5):359-370. https://doi.org/10.1016/S2468-1253(21)00014-5
Bisgaard TH, Allin KH, Keefer L, et al. Depression and anxiety in inflammatory bowel disease: epidemiology, mechanisms and treatment. Nature Rev Gastroenterol Hepatol. 2022;19(11):717-726. https://doi.org/10.1038/s41575-022-00634-6
Hansen JY, Shafiei G, Markello RD, et al. Mapping neurotransmitter systems to the structural and functional organization of the human neocortex. Nature Neurosci. 2022;25(11):1569-1581. https://doi.org/10.1038/s41593-022-01186-3
Markello RD, Hansen JY, Liu ZQ, et al. Neuromaps: structural and functional interpretation of brain maps. Nat Meth. 2022;19(11):1472-1479. https://doi.org/10.1038/s41592-022-01625-w
Sala A, Lizarraga A, Caminiti SP, et al. Brain connectomics: time for a molecular imaging perspective? Trends Cogn Sci. 2023;27(4):353-366. https://doi.org/10.1016/j.tics.2022.11.015
Hänisch B, Hansen JY, Bernhardt BC, et al. Cerebral chemoarchitecture shares organizational traits with brain structure and function. Elife. 2023;12: 83843. https://doi.org/10.7554/eLife.83843
Siddiqi SH, Kording KP, Parvizi J, Fox MD. Causal mapping of human brain function. Nat Rev Neurosci. 2022;23(6):361-375. https://doi.org/10.1038/s41583-022-00583-8
Siddiqi SH, Khosravani S, Rolston JD, Fox MD. The future of brain circuit-targeted therapeutics. Neuropsychopharmacol. 2024;49(1):179-188. https://doi.org/10.1038/s41386-023-01670-9
Дударова Т.И. Патофизиология болезни Альцгеймера. Прорывные научные исследования: проблемы, пределы и возможности: сборник статей Международной научно-практической конференции, Казань, 2 февраля 2023 года. 2023;150-152.
Колупаева Е.С., Жукова И.А., Жукова Н.Г. и др. Клиническая значимость морфометрических показателей головного мозга для диагностики болезни Альцгеймера. Практическая медицина. 2020;18(5):150-155. https://doi.org/10.32000/2072-1757-2020-5-150-156
Вышегородцев М.В. Модель проведения диагностики болезни Альцгеймера с использованием современных инструментальных средств морфометрического анализа данных МРТ. Modern Science. 2020;3-1:286-297.
Артемов М.В., Станжевский А.А. Применение магнитной резонансной морфометрии и позитронной эмиссионной томографии в диагностике болезни Альцгеймера. Визуализация в медицине. 2020;2(3):22-27.
Боголепова А.Н., Васенина Е.Е., Гомзякова Н.А. и др. Клинические рекомендации «Когнитивные расстройства у пациентов пожилого и старческого возраста». Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2021;121(10-3):6-137. https://doi.org/10.17116/jnevro20211211036
Стулов И.К., Ананьева Н.И., Лукина Л.В. и др. Метод дифференциальной диагностики умеренных когнитивных расстройств различного генеза: кросс-секционное исследование. Лучевая диагностика и терапия. 2023;14(2):64-73. https://doi.org/10.22328/2079-5343-2023-14-2-64-73
Ma D, Fetahu IS, Wang M, et al. The fusiform gyrus exhibits an epigenetic signature for Alzheimer’s disease. Clin Epigenetics. 2020;27(1):129. https://doi.org/10.1186/s13148-020-00916-3
Wang Y, Wang X, Zhou J, et al. Brain morphological alterations of cerebral cortex and subcortical nuclei in high-tension glaucoma brain and its associations with intraocular pressure. Neuroradiol. 2020;62:495-502. https://doi.org/10.1007/s00234-019-02347-1

Закрыть метаданные