Zobrazování myelinu u otřesených středoškolských fotbalistů

Nedostatek vysoce citlivých klinických neurozobrazovacích a neuropsychiatrických markerů jemných změn způsobených mTBI ztěžuje charakterizaci závažnosti poranění a předpovídání výsledků. Dráhy bílé hmoty v mozku, myelinizované i nemyelinizované, jsou náchylné k poškození silami nárazového zrychlení, ke kterým dochází během TBI,5-7 a existují důkazy, že u mTBI dochází k významnému poškození bílé hmoty a ztrátě myelinu. Navíc toto poškození může být chronické a může negativně ovlivnit rychlost nervového zpracování a kognitivní funkce. Tradiční anatomické a funkční zobrazovací sekvence MRI zahrnují klinické sekvence, jako jsou tradiční sekvence T1 a T2, tekutinou atenuované inverzní zotavení (FLAIR), trojrozměrné (3D) magnetizací připravené rychlé gradientové echo (MP-RAGE), difúzně vážené zobrazování ( DWI) a gradientní MRI. Zatímco řada pokročilých zobrazovacích technik, zejména magnetizační přenos, difúzní tenzor a kvantitativní zobrazování T1 a T2 (MTI, DTI, qT1 a qT2, v tomto pořadí), byla dříve použita ke studiu bílé hmoty u neurochirurgických onemocnění, tyto metody poskytují pouze nepřímé nespecifické informace týkající se obsahu myelinu. Tyto modality mohou například říci, kdy dochází k otoku, který ovlivňuje pohyb vody, což může naznačovat proces, který by ovlivnil myelin, ale nemohou poskytnout konkrétní informace o množství myelinu obklopujícího nerv. Vznikající vícesložková relaxometrická technika, nazývaná vícesložkové řízené rovnovážné jednopulzní pozorování T1 a T2 (mcDESPOT), poskytuje voxelový odhad v rozsahu od 0 do 1 pro obsah myelinu, přičemž vyšší hodnoty poskytují nepřímý marker větší integrity myelinu. Dvě studie prokázaly zvýšený myelin po zranění u hráčů fotbalu a ledního hokeje.8 DTI, který primárně poskytuje informace o interakcích myelin-axonový svazek, prokázal sníženou frakční anizotropii po mTBI, interakcí myelin-axonový svazek, ukázal sníženou frakční anizotropii po mTBI, což naznačuje, že přítomný myelin je méně organizovaný.8 Kombinací nálezů mcDESPOT a DTI je možné vidět jemnější obraz procesu remyelinizace po mTBI. V tomto programu vyšetřovatelé navrhují přidání sekvence mcDESPOT do MRI skeneru v souladu s technickými požadavky výrobce MRI. Ačkoli sekvence získané pro mcDESPOT jsou téměř identické sekvence používané v klinické praxi, úhly převrácení jsou změněny, takže je nelze číst jako tradiční obrázek.

Spíše musí být data následně zpracována počítačem, aby bylo možné odvodit informace o myelinu. Sekvence mcDESPOT jsou schváleny FDA a nepředstavují žádné další riziko oproti tradičním klinickým sekvencím MRI. Apolipoprotein E (ApoE) je třída proteinů zapojených do metabolismu tuků v těle a je důležitý u Alzheimerovy choroby a kardiovaskulárních onemocnění. Jak tělo vytváří tento protein, je geneticky zakódováno v genu APoE. Jedna forma tohoto genu, alela APoE 4 (APoE4), se nachází u asi 25 % populace, ale u 60 % pacientů s Alzheimerovou demencí. Kojenci s touto alelou také vykazují sníženou myelinizaci v mladém věku. Předpokládá se, že tato vada ovlivňuje schopnost mozku myelinovat a remyelinovat, což vede ke snížení nebo dezorganizované myelinizaci, což pak vede ke zvýšenému riziku rozvoje demence. Tato studie si klade za cíl stavět na předběžných údajích shromážděných hlavním výzkumníkem (PI), které ukazují zvýšený, ale neorganizovaný myelin u vysokoškolských fotbalistů, potvrzením a reprodukováním těchto výsledků ve větší populaci. Tato studie také přidá složku genetického testování na alelu APoE4, aby se zjistilo, zda existuje podsegment studované populace, který může mít zvýšené riziko poranění mozku po mTBI a následných zjištěních ve výzkumných skenech. Výsledky mcDESPOT a genetického testování budou také korelovány s výsledky rutinního neuropsychologického hodnocení otřesu mozku.