Krooninen aivojen tulehdus liittyy joukkoon yhä yleisempiä rappeuttavia aivosairauksia, kuten Alzheimerin ja Parkinsonin tautia. Todisteet viittaavat siihen, että hermoston tulehdus edistää tällaisten sairauksien etenemistä ja pahenemista.
Nykyinen aivotulehduksen seurantaan käytettävä diagnostinen työkalu, positroniemissiotomografia (PET), sisältää kuitenkin ionisoivaa säteilyä, joka voi lisätä potilaan riskiä sairastua syöpään. Toimitettu säteilyannos tekee myös pitkittäistutkimusten tai uusintatestien tekemisen hoidon aikana epäkäytännöllistä. Sellaisenaan on tarpeen kehittää tehokas kuvantamismenetelmä, joka ei pahenna hermotulehduspotilaiden tilaa.
Tutkijat Alicantesta, Espanjasta, ovat kehittäneet ei-invasiivisen menetelmän aivotulehduksen visualisoimiseksi diffuusiopainotteisella magneettikuvauksella (DW-MRI). Joukkue, jota johtaa Silvia de Santis ja Santiagon kanavat alkaen Neurotieteiden instituutti, Espanjan ylimmän tutkimusneuvoston (CSIC) ja Miguel Hernándezin yliopiston (UMH) yhteinen keskus, kehitti sarjan MR-tiedonkeräyssekvenssejä ja matemaattisia malleja havaitakseen muutoksia kahden hermotulehdukseen liittyvän aivosolutyypin: astrosyyttien aktivaatiossa. ja mikroglia.
DW-MRI mahdollistaa kuvien keräämisen aivojen mikrorakenteista korkealla resoluutiolla hyödyntämällä vesimolekyylien satunnaista liikettä aivokudoksessa. Useimmat aiemmat DW-MRI-tutkimukset ovat keskittyneet aivojen valkoiseen aineeseen ja aksoneihin, mutta kroonisen tulehduksen tutkimiseksi tutkijat olivat kiinnostuneita aivojen harmaan aineen kuvantamisesta.
Keskittyäkseen kaikkiin tärkeisiin astrosyytteihin ja mikrogliaan heidän oli siksi mukautettava ja suunniteltava kehittyneitä DW-MRI-sekvenssejä käytettäväksi yhdessä aivojen toiminnallisten kudosten biologiseen tietoon perustuvien matemaattisten mallien kanssa.
Tutkijat testasivat malliaan rotilla käyttämällä vakiintunutta tekniikkaa tulehduksen indusoimiseksi (lipopolysakkaridin antaminen), joka ensin aktivoi mikroglian, minkä jälkeen astrosyyttisolujen viivästynyt vaste mahdollistaa kahden solutyypin riippumattoman tutkimuksen. MRI-skannaukset osoittivat spesifisyyttä sekä mikroglia- että astrosyyttiaktivaatiolle harmaassa aineessa in vivo.
Toiseksi tutkijat käyttivät menetelmää ihmisiin osallistuneilla konseptikokeessa skannaamalla kuusi tervettä vapaaehtoista viidellä kerralla. He havaitsivat, että mikrogliasolutiheyden malli korreloi merkittävästi tikkufraktion MRI-parametrin kanssa. Tulokset korostavat mallin kykyä havaita gliabiomarkkereita ja vahvistettua toistettavuutta skannausistuntojen välillä.
Leesiokartoitustyökalu helpottaa dementian varhaisten merkkien havaitsemista
Tutkijat toivovat, että heidän työnsä mahdollistaa aivokudoksen mikrorakenteen paremman karakterisoinnin tulehduksen aikana, korkeammalla resoluutiolla ja mahdollisuudella pitkittäistutkimukseen ilman ionisoivaa säteilyannosta. He uskovat, että tämä voisi muuttaa monien tulehdukselliseen gliavasteeseen liittyvien sairauksien diagnoosin ja hoidon seurannan.
Tutkimus julkaistaan Tiede ennakot.
