Obrazowanie mieliny u piłkarzy ze wstrząsem licealnym

Brak wysoce czułych klinicznych neuroobrazowania i neuropsychiatrycznych markerów subtelnych zmian spowodowanych mTBI utrudnia scharakteryzowanie ciężkości urazu i przewidywanie wyników. Przewody istoty białej w mózgu, zarówno mielinizowane, jak i niemielinizowane, są podatne na uszkodzenia spowodowane siłami przyspieszenia uderzenia występującymi podczas TBI,5-7 i istnieją dowody na to, że w mTBI dochodzi do znacznego uszkodzenia istoty białej i utraty mieliny. Ponadto uszkodzenie to może być chroniczne i może negatywnie wpływać na szybkość przetwarzania neuronów i funkcje poznawcze. Tradycyjne anatomiczne i czynnościowe sekwencje obrazowania MRI obejmują sekwencje kliniczne, takie jak tradycyjne sekwencje T1 i T2, odwrócenie inwersji osłabionej płynem (FLAIR), trójwymiarowe (3D) szybkie echo gradientowe przygotowane przez magnetyzację (MP-RAGE), obrazowanie ważone dyfuzją ( DWI) i gradientowy MRI. Chociaż wiele zaawansowanych technik obrazowania, w szczególności transfer magnetyzacji, tensor dyfuzji i ilościowe obrazowanie T1 i T2 (odpowiednio MTI, DTI, qT1 i qT2), było wcześniej stosowanych do badania istoty białej w chorobach neurochirurgicznych, metody te zapewniają jedynie pośrednie, niespecyficzne informacje związane z zawartością mieliny. Na przykład, te modalności mogą stwierdzić, kiedy występuje obrzęk, który wpływa na ruch wody, co może wskazywać na proces, który miałby wpływ na mielinę, ale nie mogą one dostarczyć konkretnych informacji na temat ilości mieliny otaczającej nerw. Powstająca wieloskładnikowa technika relaksometrii, zwana wieloskładnikową obserwacją równowagowego pojedynczego impulsu T1 i T2 (mcDESPOT), zapewnia oszacowanie wokselowe zawartości mieliny w zakresie od 0 do 1, przy czym wyższe wartości zapewniają pośredni wskaźnik większej integralności mieliny. Dwa badania wykazały zwiększoną mielinę po kontuzji u piłkarzy i hokeistów na lodzie.8 DTI, które przede wszystkim dostarcza informacji o interakcjach mielina-akson, wykazało zmniejszoną anizotropię frakcyjną po mTBI, interakcje mielina-akson, wykazało zmniejszoną anizotropię frakcyjną po mTBI, co wskazuje, że obecna mielina jest mniej zorganizowana.8 Łącząc wyniki mcDESPOT i DTI, można zobaczyć bardziej szczegółowy obraz procesu remielinizacji po mTBI. W obecnym programie badacze proponują dodanie sekwencji mcDESPOT do skanera MRI zgodnie z wymaganiami technicznymi producenta MRI. Chociaż sekwencje uzyskane dla mcDESPOT są prawie identycznymi sekwencjami stosowanymi w praktyce klinicznej, kąty odwrócenia są zmienione tak, że nie można ich odczytać jak tradycyjnego obrazu.

Zamiast tego dane muszą zostać przetworzone przez komputer, aby móc uzyskać informacje o mielinie. Sekwencje mcDESPOT są zatwierdzone przez FDA i nie stanowią dodatkowego ryzyka w porównaniu z tradycyjnymi klinicznymi sekwencjami MRI. Apolipoproteina E (ApoE) jest klasą białek zaangażowanych w metabolizm tłuszczów w organizmie i jest ważna w chorobie Alzheimera i chorobach sercowo-naczyniowych. Sposób, w jaki organizm wytwarza to białko, jest genetycznie zakodowany w genie APoE. Jedna forma tego genu, allel APoE 4 (APoE4), występuje u około 25% populacji, ale u 60% pacjentów z otępieniem typu Alzheimera. Niemowlęta z tym allelem również wykazują zmniejszoną mielinizację w młodym wieku. Postuluje się, że defekt ten wpływa na zdolność mózgu do mielinizacji i remielinizacji, prowadząc do zmniejszenia lub dezorganizacji mielinizacji, co z kolei prowadzi do zwiększonego ryzyka rozwoju demencji. Niniejsze badanie ma na celu oparcie się na wstępnych danych zebranych przez głównego badacza (PI) wykazujących zwiększoną, ale zdezorganizowaną mielinę u kolegialnych piłkarzy, poprzez potwierdzenie i odtworzenie tych wyników w większej populacji. W tym badaniu zostanie również dodany składnik testów genetycznych dla allelu APoE4, aby sprawdzić, czy istnieje podsegment badanej populacji, który może być narażony na zwiększone ryzyko uszkodzenia mózgu po mTBI i późniejszych wynikach skanów badawczych. Wyniki testów mcDESPOT i genetycznych zostaną również skorelowane z rutynowymi wynikami oceny wstrząsu mózgu w neuropsychologii.