חוקרים מבית הספר לרפואה של אוניברסיטת אינדיאנה פיתחו אבחון רגיש ביותר החוזה את שלב הדמנציה של אדם בהתבסס על שינויים נוירווסקולריים ומטבוליים. לאחרונה הם פרסמו את הממצאים שלהם ב- Alzheimer's & Dementia: The Journal of the Alzheimer's Association.
שנים לפני שאדם חווה את התסמינים המוקדמים ביותר של דמנציה או מחלת אלצהיימר, מדענים אומרים שיש חוסר איזון במטבוליזם האנרגיה ובזרימת הדם במוח – במיוחד באזורים המחוברים לזיכרון, קוגניציה ולמידה.
צוות המחקר של IU – בראשות פול טריטו, PhD, פרופסור לרפואה, וחואן אנטוניו K. Chong Chie, PhD, עמית מחקר פוסט-דוקטורט – חקר כיצד זלוף מוחי, שהוא זרימת הדם למוח, ומטבוליזם של גלוקוז, שהוא האופן שבו הגוף מתפרק ומאחסן גלוקוז לאנרגיה, משתנים בעשרות אזורי מוח של בני אדם. הם גילו שחילוף החומרים והזלוף במוח עלולים להיות פגומים בוויסות כבר 20 שנה לפני אבחנה קלינית של דמנציה או שינויים קוגניטיביים.
החוקרים פיתחו בעבר שיטה חדשה זו לניתוח סריקות מוח של זלוף וחילוף חומרים של מודלים של בעלי חיים שפותחו על ידי המרכז להתפתחות והערכה של מודל אורגניזמים עבור מחלת אלצהיימר מאוחרת (MODEL-AD). הם מצאו כי חילוף חומרים וזילוף היו חלק מהתהליכים הביולוגיים הראשונים שהופכים לחוסר ויסות בהתקדמות של מחלת אלצהיימר ודמנציה – פוטנציאליים הרבה לפני הצטברות של פלאקים עמילואידים וסבך טאו, שני סימני היכר עיקריים של ההפרעה הנוירודגנרטיבית.
במחקר האחרון, הצוות חקר את חילוף החומרים במוח באמצעות סריקות PET וזרימת דם באמצעות סריקות MRI של 403 בני אדם ממסד הנתונים של יוזמת Neuroimaging של מחלת אלצהיימר ועקב אחר השינויים הנוירווסקולריים והמטבוליים במהלך המחלה. הם אישרו את הממצאים הללו באמצעות חתימות גנים ובדיקות קוגניטיביות קליניות.
הנתונים שלנו מצביעים על כך שלדלקת יש תפקיד מרכזי בשלב מוקדם, מה שמוביל לנזק מטבולי וכלי דם. עבודה זו אישרה שמה ששיערנו בעכברים מתרחש גם בבני אדם. אנו מסוגלים לראות מהשלבים המוקדמים ביותר של מחלת אלצהיימר ודמנציה קשורה ועד למחלה מתקדמת.
גישה זו מאפשרת הערכה של התקדמות המחלה וניתן להשתמש בה לריבוד חולים ולמעקב אחר תגובה טיפולית. אם מנתחים אזורים במוח שיש להם הפרעות נוירו-מטבוליות וכלי דם ואז נותנים תרופה שמפחיתה את ההפרעות האלה, אנחנו אמורים לראות נסיגה של התהליכים האלה יחד עם פחות חתימות דלקתיות ושיפורים בקוגניציה".
פול טריטו, דוקטורט, פרופסור לרפואה, בית הספר לרפואה של אוניברסיטת אינדיאנה
קבוצת החולים שהצוות חקר אובחנה קלינית על פני ספקטרום המחלה עבור דמנציה ומצבי זיכרון, הכוללים ליקוי קוגניטיבי קל מוקדם, פגיעה קוגניטיבית קלה, פגיעה קוגניטיבית קלה מאוחרת ומחלת אלצהיימר.
המעבדה פיתחה מסגרת להערכת חוסר הוויסות הנוירו-מטבולי וכלי הדם במוחם של החולים – אותה גישה בה השתמשו במודלים של בעלי חיים. גישה זו מחלקת את התהליך לארבעה שלבים שונים של חילוף חומרים ושינויי זלוף המתואמים באופן הדוק עם התקדמות המחלה, אמר טריטו. אלה נעים בין ירידה בחילוף החומרים וזרימת דם מוגברת בשלב המוקדם ביותר ועד לירידה בחילוף החומרים ובזרימת הדם בשלב הסופי של מחלת האלצהיימר.
"מה שאנו רואים הן במודלים של בעלי חיים והן בבני אדם הוא, ככל שאתה מתקדם על פני כל ספקטרום המחלות," אמר טריטו, "אתה נופל לאחד מארבעת המצבים הנוירו-מטבוליים וכלי הדם השונים, והמצבים הללו והמסלולים שלהם הם ספציפיים לכל אזור".
טריטו אמר שהצוות גילה שבין 59 אזורי המוח שהם העריכו בחולים, אזורים מסוימים היו רגישים יותר והתקדמו מהר יותר לקראת מחלה, בעוד שאחרים היו עמידים יותר והתקדמו לאט יותר. אזורים הקשורים לזיכרון, למידה וקוגניציה, הוא הוסיף, הושפעו ראשון והכי פחות סובלניים לחוסר ויסות נוירו-מטבולי וכלי דם. הם גם מצאו שהתקדמות המחלה משתנה לפי מין; נקבות מתקדמות מהר יותר במחלה בהשוואה לזכרים.
בנוסף, שינויים אלה תאמו את חתימות הגנים – סטים ספציפיים של גנים שנאספו באמצעות דגימות דם שמסווגות מחלות – ובדיקות קוגניטיביות קליניות של החולים, אמר צ'ונג צ'י, שאף הוא אימת קווי דמיון עם מחקרי מודל החיות שלהם.
החוקרים יחקרו בשלב הבא כיצד אזורים שונים במוח מתקשרים ומתחברים לאחר שעברו שינויים מטבוליים וכלי דם.
"הניתוח שלנו אומר לך שהמוח עובר את החסרים האלה, אבל מה שהוא לא אומר לך זה איך המוח בנוי ואיך המבנים האלה משתנים עם מחלה", אמר טריטו. "בהמשך נשאף לענות על השאלות האלה, וזה גם יאפשר לנו לעזור בריבוד של אוכלוסיית החולים. זה רק עניין של להסתכל על זה בצורה ייחודית שאחרים לא עשו עד היום".
