fréttir

Alzheimerssjúkdómurinn, algengasti sjúkdómurinn hjá öldruðum, hefur hrjáð flesta.

Ein af áskorununum við meðferð Alzheimerssjúkdóms er að blóð-heilaþröskuldurinn takmarkar flutning lyfja til heilavefjar. Rannsóknin leiddi í ljós að lágstyrks ómskoðun með segulómun getur opnað blóð-heilaþröskuldinn afturkræflega hjá sjúklingum með Alzheimerssjúkdóm eða aðra taugasjúkdóma, þar á meðal Parkinsonsveiki, heilaæxli og hliðarskelsbólgu.

Nýleg lítil rannsókn á nýlegri sönnun fyrir hugmyndinni við Rockefeller Institute for Neuroscience við West Virginia University sýndi að sjúklingar með Alzheimerssjúkdóm sem fengu aducanumab innrennsli í samsetningu við markvissa ómskoðun opnuðu blóð-heilaþröskuldinn tímabundið drógu verulega úr álagi á amyloid beta (Aβ) í heila hjá þeim sem voru í rannsókninni. Rannsóknin gæti opnað nýjar dyr að meðferðum við heilasjúkdómum.

Blóð-heila þröskuldurinn verndar heilann fyrir skaðlegum efnum en leyfir nauðsynlegum næringarefnum að fara í gegn. En blóð-heila þröskuldurinn kemur einnig í veg fyrir að lyf berist til heilans, sem er sérstaklega brýn áskorun við meðferð Alzheimerssjúkdóms. Með aldrinum eykst fjöldi fólks með Alzheimerssjúkdóm ár frá ári og meðferðarmöguleikar eru takmarkaðir, sem leggur mikla byrði á heilbrigðisþjónustuna. Aducanumab er amyloid beta (Aβ)-bindandi einstofna mótefni sem hefur verið samþykkt af bandarísku matvæla- og lyfjaeftirlitinu (FDA) til meðferðar við Alzheimerssjúkdómi, en gegndræpi þess í gegnum blóð-heila þröskuldinn er takmörkuð.

Einbeittur ómskoðun framleiðir vélrænar bylgjur sem valda sveiflum milli þjöppunar og þynningar. Þegar loftbólurnar eru sprautaðar inn í blóðið og verða fyrir ómskoðunarsviðinu þjappast þær saman og þenjast út meira en nærliggjandi vefur og blóð. Þessar sveiflur skapa vélrænt álag á æðavegginn, sem veldur því að þétt tengsl milli æðaþelsfrumna teygjast og opnast (mynd hér að neðan). Fyrir vikið er heilleiki blóð-heilaþröskuldsins skertur, sem gerir sameindum kleift að dreifast inn í heilann. Blóð-heilaþröskuldurinn grær af sjálfu sér á um sex klukkustundum.

Myndin sýnir áhrif stefnubundinnar ómskoðunar á veggi háræða þegar míkrómetra stórar loftbólur eru til staðar í æðum. Vegna mikillar þjöppunarhæfni gassins dragast loftbólurnar saman og þenjast út meira en nærliggjandi vefur, sem veldur vélrænu álagi á æðaþelsfrumur. Þetta ferli veldur því að þéttar tengingar opnast og getur einnig valdið því að endar stjarnfrumna detti af æðaveggnum, sem skerðir heilleika blóð-heilaþröskuldsins og stuðlar að dreifingu mótefna. Að auki juku æðaþelsfrumur sem voru útsettar fyrir beittum ómskoðun virka flutningsvirkni sína í bólusetningu og bældu niður útrennslisdælu, sem minnkaði þannig úthreinsun heilans á mótefnum. Mynd B sýnir meðferðaráætlunina, sem felur í sér tölvusneiðmyndatöku (CT) og segulómun (MRI) til að þróa ómskoðunarmeðferðaráætlun, 18F-flúbitaban jákvætt ljósgeislunarsneiðmyndatöku (PET) við upphaf meðferðar, mótefnainnrennsli fyrir beina ómskoðunarmeðferð og örblöðruinnrennsli meðan á meðferð stendur, og hljóðvöktun á örblöðrudreifihljóðmerkjum sem notuð eru til að stjórna meðferð. Myndirnar sem fengust eftir markvissa ómskoðun innihéldu T1-vegna segulómun með skuggaefni, sem sýndi að blóð-heila hindrunin var opin á svæðinu sem var meðhöndlað með ómskoðun. Myndir af sama svæði eftir 24 til 48 klukkustunda markvissa ómskoðun sýndu að blóð-heila hindrunin hafði gróið að fullu. PET-skönnun með 18F-flúbitaban meðan á eftirfylgni stóð hjá einum sjúklinganna 26 vikum síðar sýndi lækkað Aβ gildi í heilanum eftir meðferð. Mynd C sýnir uppsetningu á markvissri ómskoðun með segulómun meðan á meðferð stóð. Hálfkúlulaga hjálmurinn inniheldur meira en 1.000 ómskoðunargjafa sem sameinast í einn brennipunkt í heilanum með rauntíma leiðsögn frá segulómun.

Árið 2001 var fyrst sýnt fram á að einbeitt ómskoðun örvaði opnun blóð-heilaþröskuldsins í dýrarannsóknum og síðari forklínískar rannsóknir hafa sýnt að einbeitt ómskoðun getur aukið lyfjagjöf og virkni. Síðan þá hefur komið í ljós að einbeitt ómskoðun getur örugglega opnað blóð-heilaþröskuldinn hjá sjúklingum með Alzheimerssjúkdóm sem ekki fá lyf og getur einnig afhent mótefni gegn meinvörpum í heila vegna brjóstakrabbameins.

Aðferð við afhendingu örkúlna

Örbólur eru ómskoðunarskuggaefni sem venjulega er notað til að fylgjast með blóðflæði og æðum við ómskoðunargreiningu. Meðan á ómskoðunarmeðferð stóð var fosfólípíðhúðuð, ekki-pýrógenísk loftbólusvökvi af oktaflúrprópani sprautaður í bláæð (Mynd 1B). Örbólur eru mjög fjöldreifðar, með þvermál frá minna en 1 μm upp í meira en 10 μm. Oktaflúrprópan er stöðugt gas sem umbrotnar ekki og getur skilist út um lungun. Fituhjúpurinn sem umlykur og stöðugar loftbólurnar er samsettur úr þremur náttúrulegum lípíðum manna sem umbrotna á svipaðan hátt og innræn fosfólípíð.

Myndun einbeittrar ómskoðunar

Einbeittur ómskoðun er myndaður með hálfkúlulaga hjálmi sem umlykur höfuð sjúklingsins (Mynd 1C). Hjálmurinn er búinn 1024 sjálfstætt stýrðum ómskoðunargjöfum, sem eru náttúrulega einbeittar í miðju heilahvelsins. Þessar ómskoðunargjafir eru knúnar áfram af sinuslaga útvarpsbylgjum og senda frá sér ómskoðunarbylgjur sem stýrast af segulómun. Sjúklingurinn er með hjálm og afgasað vatn streymir um höfuðið til að auðvelda ómskoðun. Ómskoðunin ferðast í gegnum húðina og höfuðkúpu að heilamarkmiðinu.

Breytingar á þykkt og þéttleika höfuðkúpu hafa áhrif á útbreiðslu ómskoðunar, sem leiðir til örlítið mismunandi tíma fyrir ómskoðun að ná til meinsemdarinnar. Þessa röskun er hægt að leiðrétta með því að afla hágæða tölvusneiðmyndagagna til að fá upplýsingar um lögun, þykkt og þéttleika höfuðkúpu. Tölvuhermunarlíkan getur reiknað út bætta fasabreytingu hvers drifmerkis til að endurheimta skarpa fókusinn. Með því að stjórna fasa RF merkisins er hægt að einbeita ómskoðuninni rafrænt og staðsetja hana þannig að hún þeki mikið magn af vef án þess að hreyfa ómskoðunargjafann. Staðsetning markvefsins er ákvörðuð með segulómun af höfðinu meðan hjálmur er notaður. Markrýmið er fyllt með þrívíðu risti af ómskoðunarfestingum, sem senda frá sér ómskoðunarbylgjur á hverjum festingapunkti í 5-10 ms, endurtekið á 3 sekúndna fresti. Ómskoðunarkrafturinn er smám saman aukinn þar til æskilegt loftbóludreifingarmerki er greint og síðan haldið í 120 sekúndur. Þetta ferli er endurtekið á öðrum möskvum þar til markrýmið er alveg þakið.

Til að opna blóð-heilaþröskuldinn þarf hljóðbylgjuvídd að fara yfir ákveðið þröskuld. Ef það fer yfir það eykst gegndræpi þröskuldsins með aukinni þrýstingsvídd þar til vefjaskemmdir eiga sér stað, sem birtast sem rauðkornaútfelling, blæðing, frumudauði og drep, sem allt tengist oft hruni loftbólu (kölluð tregðuholamyndun). Þröskuldurinn fer eftir stærð örkúlunnar og efni skeljarinnar. Með því að greina og túlka ómsmerkin sem örkúlurnar dreifa er hægt að halda útsetningu innan öruggs marks.

Eftir ómskoðunarmeðferð var T1-vegin segulómun með skuggaefni notað til að ákvarða hvort blóð-heilaþröskuldurinn væri opinn á markstaðnum og T2-vegnar myndir voru notaðar til að staðfesta hvort útfall eða blæðing hefði átt sér stað. Þessar athuganir veita leiðbeiningar um aðlögun annarra meðferða ef þörf krefur.

Mat og horfur á meðferðaráhrifum

Rannsakendurnir magngreindu áhrif meðferðar á álag á heila Aβ með því að bera saman 18F-flúbitaban játrónutómsneiðmyndatöku fyrir og eftir meðferð til að meta muninn á Aβ rúmmáli milli meðhöndlaða svæðisins og svipaðs svæðis á gagnstæðri hlið. Fyrri rannsóknir sama teymis hafa sýnt að einfaldlega að einbeita sér að ómskoðun getur dregið lítillega úr Aβ gildum. Minnkunin sem sást í þessari rannsókn var enn meiri en í fyrri rannsóknum.

Í framtíðinni verður mikilvægt að útvíkka meðferðina til beggja hliða heilans til að meta virkni hennar við að seinka framgangi sjúkdómsins. Þar að auki er þörf á frekari rannsóknum til að ákvarða langtímaöryggi og virkni, og þróa þarf hagkvæm meðferðartæki sem ekki reiða sig á leiðsögn með segulómskoðun á netinu til að verða aðgengilegri. Niðurstöðurnar hafa þó vakið bjartsýni um að meðferðin og lyfin sem hreinsa Aβ gætu að lokum hægt á framgangi Alzheimers.