Kronično vnetje možganov je povezano z vrsto vse pogostejših degenerativnih možganskih bolezni, kot sta Alzheimerjeva in Parkinsonova bolezen. Dokazi kažejo, da nevroinflamacija prispeva k napredovanju in poslabšanju takih bolezni.
Vendar pa trenutno diagnostično orodje, ki se uporablja za spremljanje vnetja možganov, pozitronska emisijska tomografija (PET), vključuje ionizirajoče sevanje, ki lahko poveča bolnikovo tveganje za razvoj raka. Zaradi dobavljenega odmerka sevanja je tudi izvajanje longitudinalnih raziskovalnih študij ali ponavljajoče se testiranje med zdravljenjem nepraktično. Zato je treba razviti učinkovit način slikanja, ki ne bo poslabšal stanja bolnikov z nevrovnetjem.
Raziskovalci iz Alicanteja v Španiji so razvili neinvazivno metodo za vizualizacijo vnetja možganov z uporabo difuzijsko uteženega slikanja z magnetno resonanco (DW-MRI). Ekipa, ki jo vodi Silvia De Santis in Kanali Santiago iz Inštitut za nevroznanosti, skupni center Španskega vrhovnega raziskovalnega sveta (CSIC) in Univerze Miguel Hernández (UMH), je zasnoval vrsto sekvenc za zajemanje podatkov MR in matematičnih modelov za odkrivanje sprememb v aktivaciji dveh vrst možganskih celic, povezanih z nevralnim vnetjem: astrocitov in mikroglijo.
DW-MRI omogoča zbiranje slik iz mikrostruktur v možganih z visoko ločljivostjo z uporabo naključnega gibanja vodnih molekul v možganskem tkivu. Večina prejšnjih raziskav, ki so uporabljale DW-MRI, se je osredotočala na možgansko belo snov in aksone, toda za raziskovanje kroničnega vnetja je raziskovalce zanimalo slikanje možganske sive snovi.
Da bi se osredotočili na zelo pomembne astrocite in mikroglijo, so morali prilagoditi in oblikovati napredne sekvence DW-MRI za uporabo v kombinaciji z matematičnimi modeli, ki temeljijo na biološkem znanju funkcionalnih tkiv v možganih.
Znanstveniki so testirali svoj model na podganah z uporabo uveljavljene tehnike za indukcijo vnetja (dajanje lipopolisaharida), ki najprej aktivira mikroglijo, čemur sledi zapoznel odziv astrocitnih celic, kar omogoča neodvisno preiskavo obeh vrst celic. MRI skeniranje je pokazalo specifičnost za mikroglialno in astrocitno aktivacijo v sivi snovi vivo.
Drugič, raziskovalci so metodo uporabili pri človeških udeležencih v poskusu dokazovanja koncepta, pri čemer so petkrat skenirali šest zdravih prostovoljcev. Ugotovili so, da je vzorec gostote mikroglialnih celic pomembno povezan s parametrom MRI frakcije palic. Rezultati poudarjajo sposobnost modela za odkrivanje glialnih biomarkerjev in potrjeno ponovljivost med sejami skeniranja.
Orodje za kartiranje lezij olajša odkrivanje zgodnjih znakov demence
Raziskovalci upajo, da bo njihovo delo omogočilo boljšo karakterizacijo mikrostrukture možganskega tkiva med vnetjem, z višjo ločljivostjo in možnostjo longitudinalne študije brez odmerka ionizirajočega sevanja. Menijo, da bi to lahko spremenilo diagnozo in spremljanje zdravljenja številnih bolezni, povezanih z vnetnim glialnim odzivom.
Raziskava je objavljena v Znanost Predplačila.
