Neurovaskulaarisen kytkennän tutkiminen glaukoomapotilailla ja terveillä henkilöillä

Glaukoomalle on ominaista verkkokalvon gangliosolujen (RGC) asteittainen häviäminen, mikä johtaa näköhermon pään (ONH) vaurioitumiseen ja siihen liittyviin näkökenttävaurioihin. Glaukooman tärkein riskitekijä on kohonnut silmänpaine (IOP). IOP:n vähentäminen hidastaa taudin etenemistä, kuten useat suuret monikeskustutkimukset ovat osoittaneet. Jotkut potilaat kuitenkin etenevät edelleen, vaikka silmänpaine on riittävän hallinnassa. Sellaisenaan on olemassa huomattavaa kiinnostusta lähestymistapoja kohtaan, jotka pelastavat RGC:t IOP:sta riippumatta, strategiaa kutsutaan neuroprotektioksi. Vaikka tämä ala on löydetty aktiivisesti aivoissa ja silmässä viimeisten 20 vuoden aikana, kliinisesti ei ole toistaiseksi saatavilla IOP:iin liittymätöntä hoitoa. Erilaisia ​​lähestymistapoja tutkitaan tällä hetkellä yksityiskohtaisesti. Yksi mielenkiintoinen strategia keskittyy neurovaskulaariseen yksikköön.

Ihmisen verkkokalvon verenkiertoa säätelevät monimutkaiset mekanismit, jotka sisältävät myogeenisiä, metabolisia ja hormonaalisia tekijöitä. Ihmisen verkkokalvon suuri hapenkulutus on elintärkeää elimen normaalille toiminnalle. Kuten aivoissa, verkkokalvon verenkiertoa säätelee myös neurovaskulaarinen kytkentä. Tämä tarkoittaa, että verkkokalvo lisää verenkiertoaan alueille, joilla neuronit aktivoituvat. Tämä tehdään tarkoituksena tarjota enemmän happea ja glukoosia aktiivisille hermosoluille. Viime vuosina on kertynyt näyttöä siitä, että astrosyyteillä on keskeinen rooli tämän vasodilataattorisignaalin välittämisessä.

Aivoissa on havaittu poikkeavuuksia neurovaskulaarisessa kytkennässä sellaisissa sairauksissa kuin aivohalvaus, verenpainetauti, selkäydinvamma ja Alzheimerin tauti. Tämän neurovaskulaarisen kytkennän hajoamisen katsotaan olevan keskeinen rooli hermosolujen kuolemassa näissä sairauksissa. Verkkokalvolla on havaittu poikkeavuuksia neurovaskulaarisessa kytkennässä sairauksissa, kuten diabetes ja glaukooma.

Suurin osa ihmisen verkkokalvosta saaduista tiedoista on peräisin järjestelmästä, joka mittaa verkkokalvon vasodilataatiota välkkyvän valon stimulaation aikana. Tutkijat ovat aiemmin osoittaneet, että verkkokalvon välkyntästimulaatio liittyy kuitenkin myös verkkokalvon veren nopeuksien voimakkaaseen nousuun. Tässä tutkimuksessa tutkijat käyttivät laser Doppler -nopeusmittaria (LDV) verkkokalvon veren nopeuksien mittaamiseen, mutta tämä tekniikka ei ole kliinisesti käyttökelpoinen, koska se vaatii tutkittavan kohteen erinomaista kiinnitystä. Tässä tutkimuksessa tutkijat ehdottavat äskettäin kehittämänsä vaihtoehtoisen järjestelmän käyttöä neurovaskulaariseen kytkemiseen. Tässä lähestymistavassa tutkijat käyttävät kaksisuuntaista Fourier-alueen optista koherenssitomografiaa verkkokalvon verenvirtauksen arvioimiseen. Optinen koherenssitomografia (OCT) on ei-invasiivinen optinen kuvantamismenetelmä, joka mahdollistaa biologisten järjestelmien sisäisen mikrorakenteen poikkileikkauksen tomografisen in vivo visualisoinnin. Silmälääketieteessä OCT:stä on tullut vakiotyökalu verkkokalvon visualisoinnissa ja sitä pidetään nykyään myös standardityökaluna verkkokalvosairauksien diagnosoinnissa. Viime vuosina perinteinen aikatason OCT korvattiin Fourier-alueen OCT:llä, mikä paransi merkittävästi signaalin laatua.

Tämä kaksisuuntainen järjestelmä voittaa aiemmin toteutettujen tekniikoiden rajoitukset, joita ovat epäilyttävä validiteetti ja rajoitettu toistettavuus. Lisäksi mitataan malli ERG, multifokaalinen ERG ja värähtelypotentiaalit, jotta hermoston toiminta voidaan arvioida samanaikaisesti.

Tutkijat pyrkivät mittaamaan neurovaskulaarista kytkentää ihmisen verkkokalvossa potilailla, joilla on varhainen primaarinen avoimen kulman glaukooma (POAG), normaali jännitysglaukooma, silmän hypertensio ja terve kontrolliryhmä. Tietojen saamiseksi neurovaskulaarisesta kytkennästä on mitattava sekä hermosolujen toiminta että verkkokalvon verenvirtaus. Tässä tutkimuksessa tutkijat käyttävät ERG-mallia, multifokaalista ERG:tä sekä oskillaatiopotentiaalia arvioidakseen sisäverkkokalvon toimintaa. Verkkokalvon verenvirtaus tärkeimpien verkkokalvon valtimoiden ja laskimohaarojen läpi mitataan ennen välkyntästimulaatiota, sen aikana ja sen jälkeen kaksisäteisellä kaksisuuntaisella Fourier Domain Doppler OCT:llä, joka on yhdistetty kaupallisesti saatavilla olevaan dynaamiseen suonianalysaattoriin (DVA), jota valmistaa IMEDOS, Jena, Saksa, joka tarjoaa riittävän resoluution verkkokalvon verenkierron tutkimiseen.