Η χρόνια φλεγμονή του εγκεφάλου συνδέεται με μια σειρά από όλο και πιο κοινές εκφυλιστικές ασθένειες του εγκεφάλου, όπως το Αλτσχάιμερ και το Πάρκινσον. Τα στοιχεία δείχνουν ότι η νευροφλεγμονή συμβάλλει στην εξέλιξη και επιδείνωση τέτοιων ασθενειών.
Ωστόσο, το τρέχον διαγνωστικό εργαλείο που χρησιμοποιείται για την παρακολούθηση της φλεγμονής του εγκεφάλου, η τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων (PET), περιλαμβάνει ιονίζουσα ακτινοβολία, η οποία μπορεί να αυξήσει τον κίνδυνο εμφάνισης καρκίνου στον ασθενή. Η χορηγούμενη δόση ακτινοβολίας καθιστά επίσης μη πρακτική τη διεξαγωγή διαχρονικών ερευνητικών μελετών ή την επανάληψη δοκιμών κατά τη διάρκεια των θεραπειών. Ως εκ τούτου, υπάρχει ανάγκη να αναπτυχθεί μια αποτελεσματική μέθοδος απεικόνισης που δεν θα επιδεινώσει την κατάσταση των ασθενών με νευροφλεγμονή.
Ερευνητές από το Αλικάντε της Ισπανίας ανέπτυξαν μια μη επεμβατική μέθοδο για την απεικόνιση της φλεγμονής του εγκεφάλου χρησιμοποιώντας μαγνητική τομογραφία με στάθμιση διάχυσης (DW-MRI). Η ομάδα, με επικεφαλής τον Σίλβια Ντε Σάντις και Κανάλια του Σαντιάγο από το Ινστιτούτο Νευροεπιστημών, ένα κοινό κέντρο του Ισπανικού Ανώτερου Ερευνητικού Συμβουλίου (CSIC) και του Πανεπιστημίου Miguel Hernández (UMH), επινόησε μια σειρά από ακολουθίες απόκτησης δεδομένων MR και μαθηματικά μοντέλα για να ανιχνεύσει αλλαγές στην ενεργοποίηση δύο τύπων εγκεφαλικών κυττάρων που σχετίζονται με νευρική φλεγμονή: τα αστροκύτταρα και μικρογλοία.
Το DW-MRI επιτρέπει τη συλλογή εικόνων από μικροδομές εντός του εγκεφάλου με υψηλή ανάλυση, χρησιμοποιώντας την τυχαία κίνηση των μορίων του νερού μέσα στον εγκεφαλικό ιστό. Η περισσότερη προηγούμενη ερευνητική χρήση του DW-MRI είχε επικεντρωθεί στη λευκή ουσία και στους άξονες του εγκεφάλου, αλλά για να διερευνήσουν τη χρόνια φλεγμονή, οι ερευνητές ενδιαφέρθηκαν να απεικονίσουν τη φαιά ουσία του εγκεφάλου.
Για να επικεντρωθούν στα πολύ σημαντικά αστροκύτταρα και μικρογλοία, έπρεπε επομένως να προσαρμόσουν και να σχεδιάσουν προηγμένες αλληλουχίες DW-MRI, για χρήση σε συνδυασμό με μαθηματικά μοντέλα που βασίζονται στη βιολογική γνώση των λειτουργικών ιστών του εγκεφάλου.
Οι επιστήμονες δοκίμασαν το μοντέλο τους σε αρουραίους, χρησιμοποιώντας μια καθιερωμένη τεχνική για την πρόκληση φλεγμονής (χορήγηση λιποπολυσακχαρίτη), η οποία ενεργοποιεί πρώτα τη μικρογλοία, ακολουθούμενη από μια καθυστερημένη απόκριση από τα αστροκύτταρα, επιτρέποντας την ανεξάρτητη διερεύνηση των δύο τύπων κυττάρων. Οι μαγνητικές τομογραφίες έδειξαν εξειδίκευση τόσο στην μικρογλοιακή όσο και στην ενεργοποίηση των αστροκυττάρων στη φαιά ουσία ίη νίνο.
Δεύτερον, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τη μέθοδο σε ανθρώπους που συμμετείχαν σε ένα πείραμα απόδειξης της ιδέας, σαρώνοντας έξι υγιείς εθελοντές σε πέντε περιπτώσεις. Βρήκαν ότι το πρότυπο της πυκνότητας των μικρογλοιακών κυττάρων συσχετίστηκε σημαντικά με την παράμετρο MRI του κλάσματος ραβδιού. Τα αποτελέσματα υπογραμμίζουν την ικανότητα του μοντέλου να ανιχνεύει γλοιακούς βιοδείκτες και την επιβεβαιωμένη αναπαραγωγιμότητα μεταξύ των συνεδριών σάρωσης.
Το εργαλείο χαρτογράφησης βλαβών κάνει πιο εύκολο τον εντοπισμό των πρώιμων σημείων άνοιας
Οι ερευνητές ελπίζουν ότι η εργασία τους θα επιτρέψει τον καλύτερο χαρακτηρισμό της μικροδομής του εγκεφαλικού ιστού κατά τη διάρκεια της φλεγμονής, με υψηλότερη ανάλυση και δυνατότητα διαχρονικής μελέτης χωρίς δόση ιοντίζουσας ακτινοβολίας. Πιστεύουν ότι αυτό θα μπορούσε να μεταμορφώσει τη διάγνωση και την παρακολούθηση της θεραπείας πολλών ασθενειών που σχετίζονται με μια φλεγμονώδη νευρογλοιακή απόκριση.
Η έρευνα δημοσιεύεται στο Προκαταβολές Επιστήμη.
