Applicazione dell'imaging del tensore di diffusione nella malattia di Alzheimer: quantificazione dei cambiamenti microstrutturali della materia bianca

La malattia di Alzheimer (AD) è la causa più comune di demenza negli anziani, rappresentando il 60-70% di tutti i casi di demenza. È una diagnosi neuropatologica determinata dalla presenza di grovigli neurofibrillari e placche senili nel cervello di pazienti con demenza. La malattia spesso inizia con un deterioramento della memoria, ma è invariabilmente seguita da un progressivo deterioramento cognitivo globale. Il principale fattore di rischio per la malattia di Alzheimer è l'età, con prevalenza che raddoppia ogni 5 anni dopo i 65 anni.

La diagnosi di Alzheimer in genere comporta esami fisici e neurologici, come la storia medica e la valutazione dello stato mentale, indagini di laboratorio e coinvolge l'imaging cerebrale (come la risonanza magnetica) che potrebbe identificare altre cause di problemi come ictus, tumore o trauma cranico. All'esame fisico e neurologico, malattia di Alzheimer caratterizzata da insorgenza graduale e progressivo declino cognitivo con sparring della funzione motoria e sensoriale fino agli stadi successivi; il decorso medio della malattia di Alzheimer è di circa un decennio, con una durata compresa tra 3 e 20 anni dalla diagnosi alla morte. Il deterioramento della memoria è presente nelle prime fasi della malattia; i pazienti hanno difficoltà ad apprendere nuove informazioni e a conservarle per più di pochi minuti. Man mano che la malattia avanza, la capacità di apprendere viene sempre più compromessa, i ricordi più lontani si perdono. Altre perdite cognitive includono afasia, aprassia, disorientamento e giudizio alterato. Il deterioramento cognitivo influisce sulla vita quotidiana; i pazienti hanno difficoltà a pianificare i pasti, gestire le finanze o le medicine, usare il telefono, guidare. Molte capacità possono rimanere intatte fino a fasi successive, inclusa l'esecuzione di attività di cura di sé della vita quotidiana come mangiare, fare il bagno. I pazienti evidenziano alterazione della personalità, irritabilità, ansia, depressione. Delirio, allucinazione e aggressività. La valutazione di laboratorio include i marcatori biochimici come misurazione del liquido cerebrospinale, tra cui la proteina Tau, i peptidi beta-amiloide o la proteina del filo neurale e la misurazione dei biomarcatori urinari, inclusa la proteina del filo neurale. Anche i test includono i geni dell'allele presenilina Apo lipoproteina E epsilon 4, il gene precursore dell'amiloide o TREM2. L'imaging del tensore di diffusione (DTI) è una tecnologia di imaging basata sull'imaging ponderato per diffusione della risonanza magnetica, che può effettuare analisi quantitative dell'anisotropia delle molecole d'acqua in diverse direzioni, in modo da osservare la microstruttura dei tessuti in modo non invasivo. Quindi l'imaging del tensore di diffusione può fornire informazioni sull'orientamento della fibra, sulla lesione della fibra e sulla permeabilità della membrana che non possono essere ottenute dalla risonanza magnetica convenzionale. L'imaging del tensore di diffusione consente di mappare i cambiamenti della microstruttura della materia bianca nello sviluppo, nell'invecchiamento e nei disturbi neurologici. Dal tensore è possibile derivare la diffusività media (DM) e l'anisotropia frazionaria (FA) che è la misura più robusta dell'anisotropia che misura la grado di deviazione dalla diffusione isotropa. ). Più recentemente, è stato proposto un ulteriore indice derivato da DT-MRI. Questo indice misura il grado di somiglianza dell'orientamento dei voxel vicini e la sua coerenza inter-voxel denominata (C).

Pertanto, negli ultimi anni l'imaging del tensore di diffusione è diventato una tecnica potente nello studio delle malattie neurodegenerative.