Британские исследователи DRI разработали анализ крови для выявления повреждений головного мозга

blank

В новом исследовании, проведенном профессором Дэвидом Шарпом , директором центра UK DRI Care Research & Technology, использовался современный анализ крови для отслеживания повреждений мозга у людей, перенесших черепно-мозговую травму (TBI). Измерение белкового биомаркера в крови обеспечит более простой и точный способ прогнозирования клинических исходов и может помочь выявить лиц с повышенным риском развития деменции. Исследование опубликовано  в журнале Science Translational Medicine .

Ежегодно около 50 миллионов человек во всем мире страдают ЧМТ в результате травм головы. В мозге этих людей нейроны сталкиваются с серьезными растягивающими и сдвигающими силами, которые вызывают повреждение их аксонов, той части, которая передает электрические сигналы. Повреждение аксонов является лучшим предиктором клинических исходов и выздоровления, но его трудно измерить у пациентов.

Команда из британского научно-исследовательского и технологического центра DRI Care , базирующегося в Имперском колледже Лондона, поставила перед собой задачу определить химическое вещество, которое можно легко обнаружить в крови — биомаркер, — который точно отразил бы это аксональное повреждение в головном мозге после ЧМТ. Было проведено многоцентровое исследование с участием более 200 пациентов, перенесших ЧМТ от средней до тяжелой степени, из восьми крупных травматологических центров по всей Европе. В 56% случаев травмы были классифицированы как «высокоэнергетические», включая падения с высоты более 3 метров или столкновения со скоростью более 30 км / час, при этом большинство из них было вызвано дорожно-транспортными происшествиями.

Чтобы найти подходящий белковый маркер, исследователи использовали передовую технологию, называемую массивом одиночных молекул (SiMoA), которая может измерять субфемтомолярные ( 10-16 ) уровни химических веществ в крови. Начав свои поиски с обнаружения белков, которые важны для структуры аксонов, они обнаружили, что измерение уровня света нейрофиламентов в крови обеспечивает удивительно точный долгосрочный прогноз для пациента. Нейрофиламентный свет стал полезным инструментом для диагностики, мониторинга и прогнозирования нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, но его потенциал для использования при ЧМТ до сих пор не был полностью оценен и оптимизирован.Д-р Нил Грэм , первый автор и научный сотрудник отдела клинических исследований в Великобритании по исследованию болезни Альцгеймера, работающий в Исследовательском и технологическом центре UK DRI сказал:

«Я очень взволнован технологией сверхчувствительного анализа крови, которую мы использовали здесь, поскольку она открыла целый новый мир возможностей, когда дело доходит до точной диагностики травм и прогнозирования результатов после травм головы. Это особенно полезно в области оценки риска деменции после ЧМТ, что в настоящее время является очень сложной задачей. Если бы мы могли провести световой тест нейрофиламентов по всей стране, это было бы очень эффективно. Мы готовимся предложить его пациентам NHS в Imperial в ближайшем будущем ».

Команда также использовала расширенные типы изображений мозга для проверки результатов анализа крови. Было обнаружено, что уровни света нейрофиламентов в крови тесно связаны с измерениями диффузной МРТ, передового типа визуализации, который также обеспечивает измерения, связанные с повреждением аксонов. Команда также сравнила уровни света нейрофиламентов в крови со специальным типом изображения мозга, которое измеряет сжатие (атрофию) мозга, указывающее на потерю нервных клеток. Они обнаружили, что уровни света нейрофиламентов в крови очень хорошо отслеживают атрофию мозга и, что важно, предсказывают дальнейшую дегенерацию нервных клеток в течение одного года после травмы. Эти результаты означают, что будущие анализы крови могут предоставить информацию, аналогичную МРТ, но более экономичным и доступным способом.Д-р Карл Циммерман , первый автор и научный сотрудник Центра исследований и технологий по уходу  DRI сказал:

«Эти результаты впечатляют, поскольку они открывают путь к использованию этих продвинутых биомаркеров при оценке травм головы в других контекстах. Мы изучили и показали, что подобные изменения могут происходить и у профессиональных спортсменов, получивших травмы головы. Мы проводим дополнительные исследования, чтобы подробно изучить этот вопрос, чтобы улучшить заботу о спортсменах, которым в дальнейшей жизни угрожает деменция ».

Чтобы дополнительно подтвердить результаты биомаркеров крови, команда также проанализировала образцы жидкости вокруг поврежденных аксонов нейронов. После операции у некоторых пациентов, такой как трепанация черепа с целью удаления части черепа, команда ввела катетеры в мозг. Благодаря одновременным измерениям, проведенным в крови, исследователи смогли выявить сильную корреляцию, подтверждающую доказательства того, что белок в крови возник в источнике повреждения и, таким образом, хорошо отражает прогрессирующее повреждение, происходящее в головном мозге.

Профессор Дэвид Шарп , старший автор статьи и директор Исследовательского и технологического центра UK DRI сказал:

«Результаты после ЧМТ очень сложно предсказать. Это серьезная проблема для врачей, пытающихся оказать помощь пациентам, выздоравливающим после травм головы любой степени тяжести. Нам нужны более точные диагностические тесты, которые можно использовать в наших основных травматологических отделениях и клиниках. Наша работа показывает, что измерение света нейрофиламентов вскоре после травмы головы помогает предсказать, у кого возникнут долгосрочные проблемы. Мы применяем это в различных контекстах, в том числе для исследования спортивной ЧМТ, и будем исследовать, можно ли использовать этот анализ крови для прогнозирования лиц с высоким риском развития деменции ».

Доктор Роза Санчо , руководитель отдела исследований Alzheimer’s Research UK, сказала:

«Черепно-мозговая травма является фактором риска развития деменции, и определение долгосрочных последствий индивидуальных травм головы остается важной целью исследований. Эта работа приближает нас к анализу крови, способному предсказать, как развиваются изменения в головном мозге до одного года после травмы. Деменция развивается в течение многих лет, и нам необходимо опираться на эти результаты, чтобы улучшить долгосрочный прогноз и надежно определить индивидуальный риск деменции после травмы головы.»

Поделиться

Источник