Imagens de mielina em jogadores de futebol americano com concussão

A falta de neuroimagem clínica altamente sensível e marcadores neuropsiquiátricos de alterações sutis devido ao mTBI torna difícil caracterizar a gravidade da lesão e prever os resultados. Tratos de substância branca no cérebro, tanto mielinizados quanto não mielinizados, são suscetíveis a danos causados ​​por forças de aceleração de impacto experimentadas durante um TCE,5-7 e há evidências de que lesões significativas de substância branca e perda de mielina ocorrem em mTBI. Além disso, esse dano pode ser crônico e afetar negativamente a velocidade de processamento neural e a função cognitiva. As sequências de imagens anatômicas e funcionais tradicionais de ressonância magnética incluem sequências clínicas, como sequências T1 e T2 tradicionais, recuperação de inversão atenuada por fluidos (FLAIR), eco de gradiente rápido preparado por magnetização tridimensional (3D) (MP-RAGE), imagem ponderada por difusão ( DWI) e ressonância magnética de gradiente. Embora várias técnicas avançadas de imagem, principalmente transferência de magnetização, tensor de difusão e imagens quantitativas T1 e T2 (MTI, DTI, qT1 e qT2, respectivamente), tenham sido usadas anteriormente para estudar a substância branca em doenças neurocirúrgicas, esses métodos fornecem apenas informações indiretas, informações não específicas relacionadas ao conteúdo de mielina. Por exemplo, essas modalidades podem dizer quando há um inchaço que está afetando o movimento da água, o que pode ser indicativo de um processo que afetaria a mielina, mas não podem fornecer informações específicas sobre a quantidade de mielina ao redor de um nervo. Uma técnica emergente de relaxometria multicomponente, denominada observação de pulso único de equilíbrio acionado por multicomponentes de T1 e T2 (mcDESPOT), fornece uma estimativa voxel variando de 0 a 1 para o conteúdo de mielina, com valores mais altos fornecendo um marcador indireto de maior integridade de mielina. Dois estudos mostraram aumento da mielina após lesão em jogadores de futebol e hóquei no gelo.8 DTI, que fornece principalmente informações sobre as interações do feixe de mielina-axônio, mostrou anisotropia fracional diminuída após mTBI, interações do feixe de mielina-axônio, mostrou anisotropia fracional diminuída após mTBI, indicando que a mielina presente é menos organizada.8 Combinando os achados do mcDESPOT e DTI, é possível ver uma imagem mais sutil do processo de remielinização após o mTBI. No presente programa, os pesquisadores propõem adicionar a sequência mcDESPOT ao scanner de ressonância magnética de acordo com os requisitos técnicos do fabricante da ressonância magnética. Embora as sequências obtidas para o mcDESPOT sejam sequências quase idênticas às usadas na prática clínica, os flip-angles são alterados para que não possam ser lidos como uma imagem tradicional.

Em vez disso, os dados devem ser pós-processados ​​por um computador para poder derivar as informações de mielina. As sequências mcDESPOT são aprovadas pela FDA e não apresentam risco adicional em relação às sequências clínicas tradicionais de ressonância magnética. A apolipoproteína E (ApoE) é uma classe de proteínas envolvidas no metabolismo das gorduras no corpo e é importante na doença de Alzheimer e nas doenças cardiovasculares. A forma como o corpo produz essa proteína é codificada geneticamente no gene APoE. Uma forma deste gene, APoE alelo 4 (APoE4) é encontrada em cerca de 25% da população, mas em 60% dos pacientes com demência de Alzheimer. Bebês com esse alelo também apresentam diminuição da mielinização em uma idade jovem. Postula-se que esse defeito afeta a capacidade do cérebro de mielinizar e remielinizar, levando à mielinização diminuída ou desorganizada, o que leva a um risco aumentado de desenvolvimento de demência. Este estudo tem como objetivo basear-se em dados preliminares coletados pelo investigador principal (PI) mostrando mielina aumentada, mas desorganizada, em jogadores de futebol universitário, confirmando e reproduzindo esses resultados em uma população maior. Este estudo também adicionará o componente de teste genético para o alelo APoE4 para ver se há um subsegmento da população do estudo que pode estar em risco aumentado de lesão cerebral após mTBI e descobertas subsequentes nos exames de pesquisa. O mcDESPOT e os resultados dos testes genéticos também serão correlacionados com os resultados da avaliação de concussão neuropsicológica de rotina.