COPD-gerelateerde fysiologie en de hersenen

Chronische obstructieve longziekte (COPD) is de derde belangrijkste oorzaak van morbiditeit en mortaliteit in de VS, met een toenemende prevalentie bij oudere volwassenen. De impact van COPD op de hersenen is een gebied van groeiende onderzoeksinteresse. Maar liefst 40-60% van de patiënten met COPD heeft cognitieve stoornissen, waaronder tekorten in uitvoerend functioneren (bijv. besluitvorming), verwerkingssnelheid en geheugen. Intacte cognitie is van cruciaal belang voor het zelfstandig uitvoeren van dagelijkse taken (bijvoorbeeld medicatie en geldbeheer). Aangezien er momenteel geen behandelingen zijn om cognitieve stoornissen volledig ongedaan te maken als ze eenmaal aanwezig zijn, is het voorkomen en uitstellen van het begin van essentieel belang. Gezien de hoge prevalentie van COPD, zou het begrijpen hoe COPD een verhoogd risico op cognitieve stoornissen met zich meebrengt, een topprioriteit voor de volksgezondheid moeten zijn. Er is een dringende behoefte aan het identificeren van potentieel aanpasbare fysiologische kenmerken van personen met vroege COPD-gerelateerde pathofysiologie die het risico lopen hersenafwijkingen te ontwikkelen. De vroegste veranderingen die optreden bij COPD worden aangedreven door een versterkte chronische ontstekingsreactie die kleine luchtwegaandoeningen in de longen en vasculaire afwijkingen omvat. COPD-gerelateerde longpathofysiologie kan continu worden gemeten en is los te zien van de hoeveelheid roken. Deze fysiologische veranderingen zijn vaak aanwezig bij personen die niet voldoen aan de traditionele criteria voor COPD-diagnose en die nog geen significante klinische symptomen hebben vertoond. We stellen voor dat chronische rokers die vatbaar zijn voor COPD en COPD-gerelateerde longpathofysiologie vertonen op long-CT ook vasculaire disfunctie ervaren (met name centrale arteriële stijfheid) die bijdraagt ​​​​aan structurele hersenafwijkingen en cognitieve stoornissen. Het voorgestelde project zal: 1) de effecten van nieuwe fysiologische mechanismen op de hersenen bij COPD modelleren, 2) zich richten op veranderingen in de hersenstructuur en -functie vroeg in de ontwikkeling van COPD door rokers op te nemen die tekenen hebben van vroege COPD-gerelateerde longpathofysiologie maar niet voldoen aan de traditionele criteria voor COPD, en 3) gebruikmaken van geavanceerde technologie om de longen (long-CT) en de hersenen (MRI) te beoordelen. We zullen deelnemers met bestaande long-CT rekruteren uit lopende NIH-projecten om pulmonale en vasculaire metingen, cognitieve beoordeling en hersen-MRI te voltooien. Het project is zeer multidisciplinair en maakt gebruik van unieke middelen van de Universiteit van Iowa, waaronder het Institute for Clinical and Translational Science, het Translational Human Vascular Physiology Lab, het Iowa Neuroimaging Consortium en het Iowa Comprehensive Lung Imaging Center.