تصویربرداری رزونانس مغناطیسی برای اولین بار التهاب مغز را در داخل بدن نشان می دهد

تحقیقات دکتر سیلویا دی سانتیس و دکتر سانتیاگو کانالز، هر دو از مؤسسه علوم اعصاب UMH-CSIC (آلیکانته، اسپانیا)، امکان تجسم التهاب مغز را برای اولین بار و با جزئیات کامل با استفاده از تشدید مغناطیسی با وزن انتشار فراهم کرده است. تصویربرداری. این “اشعه ایکس” دقیق التهاب را نمی توان با MRI معمولی به دست آورد، اما به دنباله های جمع آوری داده ها و مدل های ریاضی خاص نیاز دارد. هنگامی که این روش توسعه یافت، محققان توانستند تغییرات در مورفولوژی جمعیت های مختلف سلولی درگیر در فرآیند التهابی مغز را کمی کنند.

یک استراتژی نوآورانه توسعه یافته توسط محققان این موفقیت مهم را ممکن ساخته است که امروز در مجله منتشر شده است. پیشرفت علم و ممکن است برای تغییر مسیر مطالعه و درمان بیماری های عصبی بسیار مهم باشد.

این تحقیق نشان می‌دهد که MRI با وزن انتشار می‌تواند به طور غیرتهاجمی و متفاوت فعال شدن میکروگلیا و آستروسیت‌ها، دو نوع سلول مغزی را که اساس التهاب عصبی و پیشرفت آن هستند، تشخیص دهد.

بیماری های دژنراتیو مغز مانند آلزایمر و سایر دمانس ها، پارکینسون یا مولتیپل اسکلروزیس یک مشکل مبرم و دشوار برای رسیدگی است. فعال شدن مداوم دو نوع سلول مغز، میکروگلیا و آستروسیت، منجر به التهاب مزمن در مغز می شود که یکی از علل تخریب عصبی است و به پیشرفت آن کمک می کند.

با این حال، فقدان رویکردهای غیر تهاجمی که قادر به مشخص کردن خاص التهاب مغز در داخل بدن باشند، وجود دارد. استاندارد طلایی فعلی توموگرافی انتشار پوزیترون (PET) است، اما تعمیم آن دشوار است و با قرار گرفتن در معرض پرتوهای یونیزان همراه است، بنابراین استفاده از آن در جمعیت های آسیب پذیر و در مطالعات طولی، که نیاز به استفاده مکرر از PET در طول یک دوره دارد، محدود است. سالها، همانطور که در بیماری های عصبی.

یکی دیگر از اشکالات PET وضوح فضایی پایین آن است که آن را برای تصویربرداری از ساختارهای کوچک نامناسب می‌سازد، با این اشکال که رادیو ردیاب‌های خاص التهاب در انواع سلولی متعدد (میکروگلیا، آستروسیت‌ها و اندوتلیوم) بیان می‌شوند و تمایز بین آنها را غیرممکن می‌سازد.

در مواجهه با این اشکالات، MRI با وزن انتشار دارای توانایی منحصر به فردی برای تصویربرداری از ریزساختار مغز در داخل بدن به صورت غیرتهاجمی و با وضوح بالا با ثبت حرکت تصادفی مولکول‌های آب در پارانشیم مغز برای ایجاد کنتراست در تصاویر MRI است.

استراتژی نوآورانه

در این مطالعه، محققان مؤسسه علوم اعصاب UMH-CSIC یک استراتژی نوآورانه ایجاد کرده‌اند که امکان تصویربرداری از میکروگلیال و فعال‌سازی آستروسیت‌ها در ماده خاکستری مغز را با استفاده از تصویربرداری تشدید مغناطیسی با وزن انتشار (dw-MRI) فراهم می‌کند.

“این اولین بار است که نشان داده شده است که سیگنال این نوع MRI (dw-MRI) می تواند فعال شدن میکروگلیال و آستروسیت را با ردپای خاصی برای هر جمعیت سلولی تشخیص دهد. محققین خاطرنشان می کنند که توسط ایمونوهیستوشیمی کمی کشته می شوند.

آنها همچنین نشان داده اند که این تکنیک برای تشخیص التهاب با و بدون تخریب عصبی حساس و اختصاصی است، به طوری که می توان هر دو شرایط را متمایز کرد. علاوه بر این، تمایز بین التهاب و دمیلینه شدن مشخصه مولتیپل اسکلروزیس را ممکن می سازد.

سیلویا د سانتیس می‌گوید این کار همچنین ارزش ترجمه‌ای رویکرد مورد استفاده در گروهی از انسان‌های سالم با وضوح بالا را نشان می‌دهد “که در آن ما یک تجزیه و تحلیل تکرارپذیری انجام دادیم. ارتباط قابل توجه با الگوهای تراکم میکروگلیا در مغز انسان از مفید بودن این روش پشتیبانی می‌کند. روشی برای تولید بیومارکرهای گلیا قابل اعتماد. ما معتقدیم که با استفاده از این تکنیک، ویژگی‌های مربوط به ریزساختار بافت در طول التهاب، به‌صورت غیرتهاجمی و طولی، می‌تواند تأثیر فوق‌العاده‌ای بر درک ما از پاتوفیزیولوژی بسیاری از شرایط مغزی داشته باشد و می‌تواند عملکرد تشخیصی فعلی را تغییر دهد. و استراتژی های نظارت بر درمان بیماری های عصبی.

برای تایید این مدل، محققان از الگوی ایجاد شده التهاب در موش‌ها بر اساس تجویز داخل مغزی لیپوپلی ساکارید (LPS) استفاده کرده‌اند. در این پارادایم، زنده ماندن و مورفولوژی نورون حفظ می شود، در حالی که ابتدا باعث فعال شدن میکروگلیا (سلول های سیستم ایمنی مغز) و به شیوه ای تاخیری، پاسخ آستروسیت می شود. این توالی زمانی از رویدادهای سلولی اجازه می دهد تا پاسخ های گلیال به طور موقت از انحطاط عصبی جدا شوند و امضای میکروگلیاهای واکنشی مستقل از آستروگلیوز بررسی شود.

برای جداسازی اثر فعال شدن آستروسیت، محققان این آزمایش را با پیش درمانی حیوانات با یک مهارکننده که به طور موقت حدود 90 درصد میکروگلیا را از بین می برد، تکرار کردند. متعاقباً با استفاده از یک الگوی تثبیت شده آسیب عصبی، آنها آزمایش کردند که آیا این مدل می‌تواند «ردپای» التهاب عصبی را با و بدون تخریب عصبی همزمان باز کند یا خیر. آنها می نویسند: “این برای نشان دادن سودمندی رویکرد ما به عنوان یک پلت فرم برای کشف بیومارکرهای وضعیت التهابی در بیماری های عصبی، که در آن فعال سازی گلیا و آسیب عصبی هر دو بازیگر کلیدی هستند، بسیار مهم است.”

در نهایت، محققان از یک الگوی تثبیت شده از دمیلیناسیون، مبتنی بر تجویز کانونی لیزولسیتین استفاده کردند تا نشان دهند که نشانگرهای زیستی ایجاد شده، تغییرات بافتی که اغلب در اختلالات مغزی یافت می شود را منعکس نمی کنند.

ارائه شده توسط شورای ملی تحقیقات اسپانیا (CSIC)