โรคหลอดเลือดด้วยกล้องจุลทรรศน์ในสารสีขาวของสมองที่เกี่ยวข้องกับการรับรู้ที่แย่ลงในโรคอัลไซเมอร์

ดร. Zsolt Bagi นักชีววิทยาหลอดเลือดในแผนกกล่าวว่า "ข้อความหลักของบทความนี้คือพยาธิสภาพแบบผสมที่เราเรียกว่า - โรคหลอดเลือดขนาดเล็กและอัลไซเมอร์ - เกี่ยวข้องกับความเสียหายของสมองมากขึ้น ความเสียหายของสารสีขาวมากขึ้น และการอักเสบมากขึ้น สาขาสรีรวิทยาที่ Medical College of Georgia ที่ Augusta University ผลการวิจัยล่าสุดของพวกเขาและผลการวิจัยอื่น ๆ ชี้ให้เห็นว่าผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์บางคนที่มีการเปลี่ยนแปลงของสมองที่เกี่ยวข้องกับโรคนี้ เช่น คราบพลัคอะไมลอยด์ อาจไม่พัฒนาภาวะสมองเสื่อมหากปราศจากความผิดปกติ ของหลอดเลือด นักวิจัยเขียนในวารสารGeroScience "เรากำลังเสนอว่าถ้าคุณขัดขวางการพัฒนาของส่วนประกอบของหลอดเลือดขนาดเล็ก คุณอาจเพิ่มการทำงานปกติอีกหลายปีให้กับผู้ที่เป็นโรคอัลไซเมอร์" Bagi กล่าว เขาและโดย Dr. Stephen Back นักประสาทวิทยาในเด็ก ศาสตราจารย์ Clyde และ Elda Munson จาก Pediatric Research และผู้เชี่ยวชาญด้านการบาดเจ็บจากสารสีขาวและการซ่อมแซมในสมองที่กำลังพัฒนาและผู้ใหญ่ที่ Oregon Health & Science University เป็นผู้ร่วมเขียนงานวิจัยชิ้นใหม่นี้ . ข่าวดีก็คือ โรคหลอดเลือดสามารถปรับเปลี่ยนได้ Bagi กล่าว โดยการลดปัจจัยหลัก เช่น ความดันโลหิตสูง โรคอ้วน โรคเบาหวาน และการไม่ออกกำลังกาย นักวิทยาศาสตร์ได้พิจารณาสมองของบุคคล 28 คนที่เข้าร่วมในการศึกษาการเปลี่ยนแปลงทางความคิดของผู้ใหญ่ หรือ ACT ซึ่งเป็นความคิดริเริ่มร่วมกันของสถาบันวิจัย Kaiser Permanente Washington และมหาวิทยาลัยวอชิงตัน ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ก็เป็นผู้ร่วมงานในการศึกษาครั้งใหม่นี้เช่นกัน ACT เป็นการศึกษาระยะยาวเกี่ยวกับสุขภาพทางปัญญาของอาสาสมัครชุมชนจากเขตซีแอตเทิล รัฐวอชิงตัน โดยมีเป้าหมายเพื่อค้นหาวิธีชะลอหรือป้องกันความจำเสื่อม ผู้เข้าร่วมที่มีอายุ 65 ปีขึ้นไปที่ไม่มีปัญหาด้านความรู้ความเข้าใจจะถูกติดตามจนกว่าจะเสียชีวิต และประมาณ 25% ตกลงที่จะชันสูตรพลิกศพและสร้าง DNA ของจีโนมจากเลือดและ/หรือเนื้อเยื่อสมองให้กับนักวิทยาศาสตร์ บุคคลที่ทำหน้าที่ควบคุมการศึกษาไม่มีข้อบ่งชี้ถึงโรคอัลไซเมอร์หรือโรคหลอดเลือดในสมอง กลุ่มอื่นมีอัลไซเมอร์โดยไม่มีโรคหลอดเลือด โรคหลอดเลือดที่ไม่มีตัวบ่งชี้ของอัลไซเมอร์ หรือทั้งอัลไซเมอร์และโรคหลอดเลือด ความสนใจของพวกเขาในการศึกษาคือสสารสีขาวซึ่งมีสัดส่วนประมาณ 50% ของมวลสมอง ทำให้สมองส่วนต่าง ๆ สามารถสื่อสารกันได้ และเต็มไปด้วยแขนยาวที่เรียกว่าแอกซอนที่เชื่อมต่อเซลล์ประสาทระหว่างกันและกับเซลล์อื่น ๆ ทั่วร่างกาย เช่นเซลล์กล้ามเนื้อ และหลอดเลือดแดงขนาดเล็กที่เลี้ยงสสารสีขาวด้วยเลือด ออกซิเจน และสารอาหารโดยตรง พวกเขาต้องการทดสอบทฤษฎีของพวกเขาที่ว่าเมื่อหลอดเลือดแดงที่มีขนบาง ๆ เหล่านี้ขยายออกได้ยากและสนับสนุนส่วนนี้ของสมอง มันส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของสสารสีขาวที่เห็นได้ชัดใน MRIs ที่ซับซ้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อปัญหาหลอดเลือดขนาดเล็กอยู่ร่วมกับสมองแบบคลาสสิก การเปลี่ยนแปลงของอัลไซเมอร์ พวกเขาพบว่าหลอดเลือดแดงของผู้ที่ได้รับการวินิจฉัยว่าเป็นโรคอัลไซเมอร์และความผิดปกติของหลอดเลือดแดงเล็ก ๆ เหล่านี้มีความสามารถในการขยายตัวที่บกพร่องเพื่อตอบสนองต่อ bradykinin ในการขยายหลอดเลือดที่มีประสิทธิภาพ เมื่อเทียบกับกลุ่มที่ไม่มีความผิดปกติของหลอดเลือดขนาดเล็กอย่างเห็นได้ชัด ปัญหาเกี่ยวกับการขยายตัวเกี่ยวข้องกับการบาดเจ็บของสารสีขาวและการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างสารสีขาวที่มองเห็นได้ใน MRI การแสดงออกของสารตั้งต้นสำหรับไนตริกออกไซด์ที่มีฤทธิ์ขยายหลอดเลือดก็ลดลงในบุคคลเหล่านี้ด้วยทั้งสองเงื่อนไข โรคหลอดเลือด ในขณะที่การแสดงออกของซูเปอร์ออกไซด์ที่สร้าง NOX1 ซึ่งทำลายหลอดเลือดก็เพิ่มขึ้น ความผิดปกติของหลอดเลือดยังสัมพันธ์กับการบาดเจ็บของสสารสีขาวมากขึ้นตามสิ่งที่มองเห็นได้จากการสแกน MRI ที่ซับซ้อนเหล่านั้น และจำนวนเซลล์สมองที่เพิ่มขึ้นซึ่งเรียกว่า แอสโทรไซต์ ซึ่งสนับสนุนเซลล์ประสาท นักวิจัยเคยรายงานการเพิ่มขึ้นของ astrocytes ในสมองที่มีการเปลี่ยนแปลงของ microvascular ครั้งนี้พวกเขาเห็นว่าเมื่ออัลไซเมอร์และการเปลี่ยนแปลงของหลอดเลือดขนาดเล็กเกิดขึ้น แอสโทรไซต์จะมีปฏิกิริยามากขึ้น อักเสบและสร้างความเสียหาย เพื่อนร่วมงานที่ Oregon Health & Science University นำโดย Back ได้ตรวจดูเนื้อเยื่อสมองชิ้นเดียวกันด้วยเทคนิค MRI ที่ซับซ้อนที่เรียกว่า diffusion tensor imaging ซึ่งใช้การแพร่ของน้ำระหว่างเซลล์เพื่อดูโครงสร้างจุลภาคของสารสีขาวและการเชื่อมต่อ พวกเขาไม่สามารถมองเห็นหลอดเลือดแดงแต่ละเส้นได้เนื่องจากมีขนาดเล็กเกินไป - ประมาณ 30 ไมครอนหรือ 0.0011811 นิ้ว - ที่จะมองเห็นได้โดยไม่ต้องใช้กล้องจุลทรรศน์ แต่พวกเขาสามารถเห็นความเสียหายของสสารสีขาวซึ่งเป็นผลมาจากโรคหลอดเลือดแดงแข็ง และพบความสัมพันธ์อีกครั้งระหว่างความบกพร่องของหลอดเลือดและความเสียหายของเนื้อเยื่อที่ Bagi อธิบายจากการมองเนื้อเยื่อโดยตรง โรคหลอดเลือดชนิดนี้มีอยู่ใน 50% ของสมองที่พวกเขาศึกษา และการศึกษาชันสูตรศพอื่นๆ ระบุว่ามีอัตราที่สูงใกล้เคียงกัน ในผู้ที่มีตัวบ่งชี้การเปลี่ยนแปลงของสมองน้อย พวกเขาพบว่าหลอดเลือดแดงสามารถขยายได้ดีขึ้น พื้นที่ของสมองนั้นมีการเชื่อมต่อที่ดีขึ้น และความเสียหายที่เห็นได้ชัดใน MRI หลังการชันสูตรก็น้อยลง ความสามารถที่บกพร่องของหลอดเลือดขนาดเล็กเหล่านี้ในสารสีขาวที่จะขยายตัวเป็นที่ทราบกันดีว่าเกี่ยวข้องกับการบาดเจ็บของสารสีขาว เช่นเดียวกับที่มองเห็นได้ในการสแกน MRI แบบพิเศษ และมีหลักฐานทั้งในการศึกษาในห้องทดลองและในมนุษย์ว่าความผิดปกติของหลอดเลือดนี้ไม่เพียงทำให้แย่ลงเท่านั้น แต่ยังมีบทบาทในการพัฒนาความเสื่อมทางความคิดและภาวะสมองเสื่อมในผู้ที่เป็นโรคอัลไซเมอร์ด้วย ในความเป็นจริง ความผิดปกติของหลอดเลือดอาจเกิดขึ้นก่อนที่จะเกิดความเสียหายต่อเนื้อเยื่อสมองและความผิดปกติของการรับรู้ ในการวิจัยสัตว์ที่ได้รับการเพาะพันธุ์เพื่อพัฒนาสมองเสื่อม ตัวอย่างเช่น มีหลักฐานของปัญหาเกี่ยวกับหลอดเลือดขนาดเล็กในบริเวณสมองที่เกี่ยวข้องกับโรคอัลไซเมอร์ เช่น ฮิบโปแคมปัส ซึ่งเป็นศูนย์กลางการเรียนรู้และความจำตั้งแต่อายุยังน้อย งานใหม่ยืนยันแนวคิดที่เพิ่มขึ้นที่ว่าโรคหลอดเลือดขนาดเล็กอาจช่วยทำนายความรุนแรงของภาวะสมองเสื่อม และ/หรือการใช้ DTI MRI อาจช่วยระบุผู้ป่วยเหล่านั้นที่เป็นโรคได้เร็วพอที่กลยุทธ์ในการลดหรือชะลอโรคหลอดเลือดขนาดเล็กอาจช่วยชะลอหรือลด การสูญเสียความรู้ความเข้าใจของพวกเขา เทคนิคนี้อาจช่วยประเมินผลประโยชน์ที่อาจเกิดขึ้นจากการแทรกแซง "บุคคลเหล่านี้อาจได้รับประโยชน์เป็นพิเศษหากพวกเขาออกกำลังกาย ควบคุมระดับน้ำตาลในเลือด และควบคุมความดันโลหิต" Bagi กล่าว เป็นที่รู้กันว่าผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์บางรายมีความเข้มข้นของสสารสีขาวสูงในการสแกน MRI ซึ่งเป็นพื้นที่ที่เสียหายโดยทั่วไปซึ่งแสดงความสว่างเป็นพิเศษในการสแกน และเกี่ยวข้องกับปัญหาต่างๆ เช่น ภาวะสมองเสื่อม สัดส่วนที่สำคัญของบุคคลที่เป็นโรคอัลไซเมอร์ยังมีภาวะต่างๆ เช่น ระดับไขมันในเลือดสูงและความดันโลหิตสูง ซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่าทำให้การทำงานของหลอดเลือดบกพร่อง รวมถึงหลอดเลือดที่เล็กที่สุดด้วย บันทึกของ Bagi โรคหลอดเลือดขนาดเล็กในสมองยังพบได้บ่อยในวัยชรา และอาจบ่งชี้ถึงความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของปัญหาต่างๆ เช่น โรคหลอดเลือดสมองหรือภาวะสมองเสื่อม การสแกนสมองที่ซับซ้อนมักจะบ่งชี้ถึงภาวะกล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือด ซึ่งโดยหลักแล้วก็คือเส้นเลือดในสมองตีบด้วยกล้องจุลทรรศน์ ซึ่งมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นตามอายุและเกี่ยวข้องกับความบกพร่องทางความจำ อายุและประวัติครอบครัวเป็นปัจจัยเสี่ยงที่สำคัญสำหรับโรคอัลไซเมอร์ และมียีนสองประเภทที่เกี่ยวข้องกับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้น รวมถึงยีนเสี่ยง เช่น APOE-e4 ซึ่งเป็นยีนตัวแรกที่ระบุและยีนที่มีผลกระทบต่อความเสี่ยงมากที่สุด ตามข้อมูลของ องค์กรอัลไซเมอร์ จากนั้นก็มียีนที่สามารถก่อให้เกิดโรคอัลไซเมอร์ได้โดยตรง ซึ่งเรียกว่ายีนที่กำหนดขึ้น ซึ่งส่งผลต่อการผลิตหรือการประมวลผลของเบต้า-อะไมลอยด์ ซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของคราบจุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับโรคอัลไซเมอร์ แต่ถึงจะมียีนที่หายากเหล่านี้ก็ไม่ได้รับประกันว่าจะเป็นโรค “คุณมีความบกพร่องทางพันธุกรรมบางอย่าง แต่ผู้คนตระหนักดีว่าไม่ใช่ทุกคนที่มีความจำเสื่อมหรือบกพร่องทางสติปัญญา เว้นแต่จะมีอย่างอื่นเข้ามา” บากิกล่าว เขาตั้งข้อสังเกตว่าพวกเขายังไม่ได้วิเคราะห์ยีนสำหรับการศึกษานี้ ขั้นตอนต่อไปรวมถึงการศึกษาความสัมพันธ์ที่พบในสมองของมนุษย์มากขึ้น และการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อทำความเข้าใจให้ดียิ่งขึ้นว่าโรคหลอดเลือดขนาดเล็กเกิดขึ้นได้อย่างไร ซึ่งอาจชี้ไปที่เป้าหมายใหม่ที่จะเข้าไปแทรกแซง การวิจัยได้รับการสนับสนุนโดยสถาบันสุขภาพแห่งชาติ สถาบันผู้สูงอายุแห่งชาติ และสถาบันโรคทางระบบประสาทและโรคหลอดเลือดสมองแห่งชาติ และเงินบริจาคของ Nancy and Buster Alvord นักวิทยาศาสตร์ยังขอบคุณผู้เข้าร่วมการศึกษาของ ACT "ซึ่งอุทิศตนเพื่อสนับสนุนการวิจัยในมนุษย์ที่สำคัญ" ทำให้งานตีพิมพ์เป็นไปได้