Черепно-мозговая травма и риск хронической травматической энцефалопатии

Проект включал клиническую и нейропсихологическую оценку участников с ЧМТ в анамнезе и симптомами, указывающими на ХТЭ; выполнение сканирования [F-18]FDDNP-PET этих участников; определение того, отличаются ли паттерны связывания [F-18]FDDNP в головном мозге от паттернов нормального контроля и деменции Альцгеймера (AD) (доступно из других исследований). Предыдущие исследования показали, что [F-18]FDDNP-PET создает паттерны связывания в головном мозге, которые указывают на высокие концентрации тау-нейрофибриллярных клубков (NFT) и амилоидных бляшек (Small et al, 2006).

Исследователи стремились проверить следующую гипотезу: сканирование [F-18]FDDNP-ПЭТ продемонстрирует церебральные паттерны связывания у участников с подозрением на ХТЭ, которые отличаются от церебральных паттернов, наблюдаемых у когнитивно неповрежденных контрольных участников и участников с БА. Ожидается, что паттерны связывания [F-18]FDDNP-PET согласуются с известными паттернами отложения бляшек и клубков из предыдущих исследований нейропатологии.

[F-18] FDDNP представляет собой зонд для молекулярной визуализации ПЭТ с высокой аффинностью связывания in vitro с амилоидными бляшками, NFT и фибриллярными отложениями тау, как показано с помощью флуоресцентной микроскопии с нерадиоактивным FDDNP.

В дополнение к вышеупомянутой гипотезе, невропатологические данные последующего наблюдения за вскрытием (когда они станут доступны) будут использоваться для определения корреляций между регионарными паттернами отложения бляшек и клубков, наблюдаемыми в невропатологических исследованиях, с результатами визуализации при сканировании [F-18]FDDNP.

Фон:

Появляющиеся данные указывают на то, что повторяющаяся легкая ЧМТ может иметь длительные последствия после воздействия во время контактных видов спорта или военной деятельности. В результате недавних военных конфликтов большая часть ветеранов США вернулась с войн в Ираке и Афганистане с травмами головы, полученными в результате непроникающих механизмов.

Синдром ХТЭ был описан в предыдущих исследованиях, проведенных на спортсменах контактных видов спорта и ветеранах вооруженных сил (Omalu et al, 2005, 2006, 2010). Кроме того, исследования вышедших на пенсию профессиональных футболистов продемонстрировали высокий уровень деменции, болезни Альцгеймера, легких когнитивных нарушений и депрессии (Guskiewicz et al, 2005, 2007).

Хроническая травматическая энцефалопатия состоит из характерного нейроповеденческого синдрома, проявляющегося нарушением личностного и профессионального функционирования, эмоциональными расстройствами, депрессией, злоупотреблением алкоголем и психоактивными веществами, когнитивными нарушениями и суицидальным поведением. Обычно это начинается после латентного периода в несколько лет после однократной или повторной ЧМТ. Сотрясение головного мозга в анамнезе может быть, а может и не быть. Нейроанатомический коррелят состоит из таупатии, аномального окрашивания, указывающего на отложение тау-белка в телах нейронов и их аксональных и дендритных связях. Эти репрезентативные изменения NFT и нейритных нитей характерны для CTE и отличают его от других форм нейродегенерации.

Хроническая травматическая энцефалопатия имеет классическое распространение, которое отличается от других форм нейродегенерации (Barrio et al, 2015). Областями поражения являются височная и лобная кора, в дополнение к среднему мозгу и верхнему мосту, голубому пятну и черной субстанции. Это распределение, наряду с историей многократного воздействия легкой ЧМТ, возрастным распределением и анатомическими особенностями, еще больше отличает это состояние от БА и других форм деменции.

В настоящее время единственным методом диагностики CTE является посмертное исследование головного мозга с использованием специальных методов иммунного окрашивания для выявления отложений тау-белка в NFT и нейритных нитях. Возможность визуализации коллекций тау-белков in vivo в форме NFT обеспечит огромную пользу для клинического ведения, лечения и, возможно, профилактики, если удастся подтвердить преморбидный диагноз. Последствия для спортивных сообществ, военных организаций и населения в целом, которые потенциально могут подвергнуться воздействию ЧМТ, огромны.

Ученые Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе разработали метод in vivo для измерения NFT, фибриллярных отложений тау и амилоидных бляшек в головном мозге. Это открытие было проведено под руководством доктора Хорхе Баррио (отделение молекулярной и медицинской фармакологии), доктора Гэри Смолл (отделение гериатрической психиатрии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе) и других. Они искали способ непосредственного измерения физических признаков болезни Альцгеймера — амилоидных бляшек и тау-НФТ — у живого пациента. Ключом к открытию стало осознание того, что внутренняя среда этих аномальных белков гидрофобна, то есть менее дружелюбна к воде, чем к жиру. Доктор Хорхе Баррио синтезировал новую группу соединений, которые процветали в этих гидрофобных средах, и эти молекулы легко попадали из кровотока в ткани мозга.

В первоначальных исследованиях вскрытия группа UCLA обнаружила, что одно из этих новых соединений (названное FDDNP - патент UCLA № 1998-507-1) четко демонстрирует четко определенные характеристики, необходимые для изображения этих аномальных белковых отложений. Затем они вводили радиоактивную форму соединения в вены живых пациентов с болезнью Альцгеймера, и сканирование ПЭТ точно измеряло концентрацию и расположение соединения в мозгу пациента. Это позволило им впервые увидеть усиление сигналов, исходящих от живого человеческого мозга в областях, содержащих плотные скопления аномальных белков. .

Химический маркер, по сути, ищет и временно прикрепляется к аномальным отложениям амилоида и тау, тем самым обеспечивая сигнал сканирования ПЭТ в областях мозга, где белки присутствуют в высоких концентрациях. У здоровых людей без болезни Альцгеймера эти области мозга производят мало сигналов или вообще не производят их. Однако у людей с этим заболеванием сигнал настолько силен и точен, что фактически коррелирует со степенью нарушения памяти каждого человека. Группа Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе также обнаружила, что люди с риском развития БА (легкие когнитивные нарушения) имеют сигнальный паттерн [F-18]FDDNP, промежуточный между когнитивно неповрежденными участниками и людьми с БА, и что участники с генетическим риском развития БА проявляют более высокое связывание [F-18]FDDNP (Small et al, 2006, 2009). Таким образом, эта технология может помочь в раннем выявлении заболевания, чтобы профилактические меры можно было использовать до значительного снижения когнитивных функций. Это также будет полезно для выявления и разработки методов лечения других состояний. Пациенты с деменцией, которые используют разные подходы к лечению (например, лобно-височную), имеют ПЭТ-паттерн [F-18]FDDNP, отличный от БА, как и пациенты с когнитивными нарушениями, связанными с прионной болезнью (Kepe et al, 2010).