На протяжении десятилетий врачи, лечащие рассеянный склероз (РС), интерпретировали появление новых или расширяющихся поражений головного мозга на снимках магнитно-резонансной томографии (МРТ) как признак ухудшения состояния пациента. Теперь исследователи из Университета Буффало обнаруживают, что атрофия или исчезновение этих образований в спинномозговой жидкости (ЦСЖ) может быть лучшим индикатором того, у кого разовьется инвалидность.
Пятилетнее исследование, проведенное исследователями рассеянного склероза из Школы медицины и биомедицинских наук Джейкобса в UB, было опубликовано в Journal of Neuroimaging. Аналогичные результаты были получены в результате 10-летнего исследования 176 пациентов, которое они представили на ежегодном собрании Американской академии неврологии (AAN) в Лос-Анджелесе в апреле.
Роберт Зивадинов, доктор медицинских наук, первый автор 10-летнего исследования и старший автор пятилетнего исследования, сказал: "Используя появление новых поражений головного мозга и увеличение существующих в качестве индикатора прогрессирования заболевания, не было никаких признаков того, у кого разовьется инвалидность в течение пяти или 10 лет наблюдения, но когда мы использовали объем поражения головного мозга, который атрофировались, мы могли предсказать в течение первых шести месяцев, у кого разовьется прогрессирование инвалидности в течение длительного периода наблюдения."
Зивадинов, профессор неврологии в школе Джейкобса и директор Аналитического центра нейровизуализации Буффало (BNAC) в школе Джейкобса, также руководит Центром биомедицинской визуализации в Институте клинических и трансляционных наук UB.
Поражения головного мозга и рассеянный склероз
Поражения головного мозга в целом являются признаком повреждения головного мозга, такого как физическая травма, инсульт, нормальное старение или хроническое заболевание. Пациенты с рассеянным склерозом проходят МРТ-сканирование в рамках обычного ухода, чтобы врачи могли отслеживать появление новых очагов и увеличение существующих, которые обычно рассматриваются как индикаторы прогрессирования заболевания. Одобрение Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов для новых препаратов от РС обычно зависит от способности препарата снижать количество поражений головного мозга в течение 24 месяцев.
Зивадинов отметил, что в соответствии с этой предпосылкой потеря поражений головного мозга может непреднамеренно рассматриваться как признак улучшения состояния пациента. РС характеризуется потерей миелиновых оболочек, окружающих аксоны в головном мозге, и нарушением способности мозга отправлять и получать нейронные сообщения. Рост новых миелиновых оболочек вокруг аксонов может свидетельствовать о том, что часть ткани мозга была восстановлена спонтанно или в результате приема лекарств.
Чтобы сосредоточиться конкретно на исчезновении поражений, которые, вероятно, указывают на патологические изменения, такие как атрофия, а не на полезные изменения, такие как разрешение или ремиелинизация, исследователи смотрели исключительно на поражения, обнаруженные на предыдущих сканированиях, которые позже были заменены спинномозговой жидкостью.
"Как мы узнаем, что поражения исчезли?" спросил Зивадинов. "Потому что там, где раньше было поражение ткани мозга, теперь просто жидкость."
Поражения, исчезающие в спинномозговой жидкости
"Важная новость заключается в том, что мы сделали противоположное тому, что было сделано за последние 40 лет," сказал Майкл Джи. Дуайер, доктор философии, доцент кафедры неврологии и биоинформатики в школе Джейкобса и первый автор пятилетнего исследования в Journal of Neuroimaging. "Вместо того, чтобы изучать новые поражения головного мозга, мы изучали феномен исчезновения поражений головного мозга в спинномозговой жидкости."
Исследователи специально изучали скорость потери повреждений головного мозга из-за атрофии по сравнению с накоплением объема поражения, наблюдаемым как на исходном уровне, так и при последующем наблюдении. Они обнаружили, что объем атрофированного поражения был единственным значимым параметром поражения, который коррелировал с клинической инвалидностью, измеренной с помощью расширенной шкалы статуса инвалидности (EDSS), наиболее широко используемого метода количественной оценки инвалидности при РС.
"Мы не обнаружили корреляции между людьми, у которых развились более или менее крупные поражения и увеличилась инвалидность," сказал Дуайер, "но мы обнаружили, что атрофия объема поражения предсказывала развитие большей физической инвалидности."
В то время как пациенты с рецидивирующим ремиттирующим РС показали наибольшее количество новых поражений во время исследования, пациенты с прогрессирующим РС – наиболее тяжелым подтипом – имели наиболее ускоренный объем атрофии поражения головного мозга. Исследователи UB заявили, что это указывает на то, что этот новый биомаркер визуализации может быть особенно важным в переходных фазах между рецидивирующим и прогрессирующим подтипами РС.
"Как ни парадоксально, мы видим, что объем поражения увеличивается на начальных этапах болезни, а затем достигает плато на более поздних стадиях," сказал Зивадинов. "Когда поражения со временем уменьшаются, это происходит не потому, что поражения у пациента заживают, а потому, что многие из этих поражений исчезают, превращаясь в спинномозговую жидкость."
Надежнее, чем атрофия всего мозга
Другой важный научный результат исследований, продолжил Зивадинов, заключается в том, что атрофированные поражения головного мозга являются более надежным предиктором прогрессирования инвалидности, чем развитие атрофии всего мозга как такового, наиболее распространенного биомаркера нейродегенерации при РС.
"Наши данные предполагают, что атрофированные поражения не являются незначительным вторичным явлением при РС, и вместо этого указывают на то, что они могут играть все более важную роль в прогнозировании того, у кого разовьется более тяжелое и прогрессирующее заболевание," он сказал.
В пятилетнем исследовании приняли участие 192 пациента с одним из трех подтипов заболевания: клинически изолированный синдром, самая ранняя стадия; рецидивирующий ремиттинг, промежуточная стадия; или прогрессирующая, самая тяжелая стадия. В этом исследовании пациенты прошли визуализационные исследования в Центре биомедицинской визуализации Института клинических и трансляционных наук при UB и BNAC.
Объем поражений был количественно определен в начале исследования, и пациенты ежегодно проходили сканирование на одном и том же аппарате МРТ 3 Тесла в течение более пяти лет. Объемы поражения были рассчитаны за пять лет исследования.