Плотность и поперечное сечение волокон связаны с ключевой патологией на ранних стадиях болезни Альцгеймера

Введение

Тау-патология при болезни Альцгеймера (БА) распространяется транс-синаптически по структурно связанным нейронным сетям и в синергии с амилоидной патологией вызывает синаптическое повреждение. Однако in vivo взаимосвязь амилоида, тау-белка и синаптической плотности с изменениями белого вещества (БВ) изучена недостаточно. Современные методы обработки диффузионной МРТ позволяют количественно оценивать кажущуюся плотность волокон (FD) и их поперечное сечение (FC) на уровне фикселей — отдельных популяций волокон внутри вокселя.

Цель

Исследовать гипотезу о потере аксонов вследствие распространения тау-патологии и амилоидной нагрузки, а также их связи с синаптической плотностью на ранних стадиях БА.

Методы

В исследование включены 24 пациента с амнестическим легким когнитивным нарушением (aMCI) и 23 здоровых контроля (HC). Всем проведены:

• ПЭТ/МРТ с амилоидными (¹¹C-PiB/¹⁸F-NAV4694) и тау-лигандами (¹⁸F-MK-6240),
• ПЭТ синаптической плотности (¹¹C-UCB-J, связывание с SV2A),
• Диффузионная МРТ и нейропсихологическое тестирование.

14 пациентов с aMCI прошли повторное обследование через 2 года. Анализ включал:

1. Фиксель-базированный анализ FD и FC в целом мозге,
2. Таргетный анализ пучка височной части поясной извилины (temporal cingulum),
3. Количественную оценку тау и SV2A в гиппокампе и задней поясной коре/прекунеусе (PCC-P).

Результаты

На момент включения у aMCI по сравнению с HC выявлено:

• Снижение FD и FC в множественных трактах БВ,
• Прогрессирующее уменьшение этих показателей через 2 года.

В височной части поясной извилины:

• Снижение FD коррелировало с уменьшением синаптической плотности в гиппокампе,
• Повышение тау в гиппокампе и PCC-P ассоциировалось со снижением FC,
• Высокая глобальная амилоидная нагрузка коррелировала со снижением FD и FC.

Выводы

Дегенерация БВ начинается уже на стадии aMCI. Изменения FD и FC височной части поясной извилины связаны с ключевыми патофизиологическими механизмами БА — накоплением тау-белка, амилоидной патологией и синаптической дисфункцией.

Термины и сокращения

• БА — болезнь Альцгеймера
• aMCI — amnestic mild cognitive impairment (амнестическое легкое когнитивное нарушение)
• HC — healthy controls (здоровый контроль)
• FD — fibre density (плотность волокон)
• FC — fibre cross-section (поперечное сечение волокон)
• PCC-P — posterior cingulate cortex/precuneus (задняя поясная кора/прекунеус)
• SV2A — synaptic vesicle glycoprotein 2A (синаптический везикулярный белок 2A)