I canali di drenaggio bloccati nel cervello sono un segnale precoce dell'Alzheimer / Blocked "Drains" in the Brain Are an Early Warning of Alzheimer's
I canali di drenaggio bloccati nel cervello sono un segnale precoce dell'Alzheimer. Il procedimento del brevetto ENEA RM2012A000637 è molto utile in questo tipo di applicazione. / Blocked "Drains" in the Brain Are an Early Warning of Alzheimer's. The procedure of the ENEA patent RM2012A000637 is very useful in this type of application
Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa
Uno studio condotto dai ricercatori della Nanyang Technological University di Singapore (NTU Singapore) ha scoperto che i "drenaggi" nel cervello, responsabili dell'eliminazione delle scorie tossiche dall'organo, tendono ad ostruirsi nelle persone che mostrano segni di sviluppo del morbo di Alzheimer.
Ciò suggerisce che tali scarichi ostruiti, una condizione nota come "spazi perivascolari dilatati", siano un probabile segnale di allarme precoce dell'Alzheimer, una forma comune di demenza.
"Dato che queste anomalie cerebrali possono essere identificate visivamente tramite risonanze magnetiche (RM) di routine eseguite per valutare il declino cognitivo, la loro identificazione potrebbe integrare i metodi esistenti per rilevare l'Alzheimer in fase precoce, senza dover effettuare e pagare ulteriori test", ha affermato il professore associato Nagaendran Kandiah della Lee Kong Chian School of Medicine (LKCMedicine) della NTU, che ha guidato lo studio.
Justin Ong, studente del quinto anno di LKCMedicine e primo autore dello studio, ha aggiunto che la diagnosi precoce dell'Alzheimer è importante perché consente ai medici di intervenire tempestivamente per cercare di rallentare il peggioramento dei problemi cognitivi del paziente, come perdita di memoria, rallentamento delle capacità di pensiero e sbalzi d'umore. Lo studio è stato condotto nell'ambito del modulo Scholarly Project di LKCMedicine, nell'ambito del programma di laurea triennale in Medicina e Chirurgia della Facoltà.
La ricerca è significativa anche perché è una delle poche a livello globale a prendere in considerazione gli asiatici, poiché la maggior parte degli studi tende a concentrarsi sui partecipanti caucasici. Il gruppo ha studiato quasi 1.000 persone di Singapore appartenenti a diverse etnie rappresentative della popolazione del Paese. Lo studio ha confrontato persone senza problemi cognitivi con persone con lievi difficoltà di pensiero.
Gli studi asiatici sono fondamentali poiché ricerche passate suggeriscono che esistono differenze nelle condizioni correlate alla demenza tra persone di diversi gruppi etnici.
"Ad esempio, tra i caucasici affetti da demenza, studi precedenti mostrano che la prevalenza di un importante gene di rischio, l'apolipoproteina E4, legato all'Alzheimer, si aggira intorno al 50-60%. Ma tra i pazienti affetti da demenza a Singapore, è inferiore al 20%", ha affermato il Prof. Associato Kandiah, che è anche Direttore del Dementia Research Centre (Singapore) presso LKCMedicine. Pertanto, i risultati degli studi sui pazienti caucasici potrebbero non essere osservati negli asiatici e viceversa.
Prevedere l'Alzheimer prima che si manifesti
I vasi sanguigni nel cervello sono circondati da spazi, chiamati spazi perivascolari, in cui i rifiuti tossici presenti nel cervello, come le proteine beta-amiloide e tau, presenti in grandi quantità nei pazienti affetti da Alzheimer, drenano e vengono eliminati.
Se questi drenaggi si ostruiscono perché il sistema cerebrale di eliminazione delle scorie tossiche non funziona in modo efficiente, si formano degli spazi perivascolari dilatati, visibili tramite risonanza magnetica. Tuttavia, in precedenza non era chiaro se questa condizione fosse collegata anche alla demenza, in particolare al morbo di Alzheimer.
I ricercatori della NTU hanno cercato di affrontare i problemi riscontrati in studi precedenti confrontando i drenaggi cerebrali ostruiti con un numero maggiore di indicatori del morbo di Alzheimer rispetto a quelli precedentemente testati. Hanno anche confrontato i drenaggi ostruiti con gli indicatori caratteristici dell'Alzheimer: proteine beta-amiloidi e danni alla sostanza bianca cerebrale, una rete di fibre nervose che collega varie parti del cervello.
I ricercatori hanno studiato circa 1.000 partecipanti a Singapore, di cui circa 350 non presentavano problemi cognitivi, il che significa che le loro capacità mentali, come la capacità di pensare, ricordare, ragionare, prendere decisioni e concentrarsi, erano normali.
Il resto dei partecipanti presentava caratteristiche che suggerivano fasi precoci di disturbi cognitivi, tra cui un lieve deterioramento cognitivo, uno stadio che precede la demenza conclamata. Secondo ricerche precedenti, le persone con lieve deterioramento cognitivo hanno un rischio maggiore di sviluppare demenza come l'Alzheimer e la demenza vascolare, un tipo di demenza causata da una riduzione del flusso sanguigno al cervello.
Per l'ultimo studio, i ricercatori hanno analizzato le risonanze magnetiche dei partecipanti e hanno scoperto che coloro che soffrono di lieve deterioramento cognitivo tendono ad avere drenaggi cerebrali ostruiti o spazi perivascolari dilatati rispetto agli altri partecipanti.
Gli scienziati hanno anche effettuato sette misurazioni basate su specifiche sostanze biochimiche presenti nel sangue dei partecipanti, tra cui la proteina beta-amiloide e la proteina tau. La loro presenza è un segnale d'allarme che indica la presenza dell'Alzheimer.
La presenza di drenaggi ostruiti nel cervello è stata collegata a quattro delle sette misurazioni. Pertanto, le persone con spazi perivascolari dilatati hanno maggiori probabilità di avere placche amiloidi, grovigli di proteina tau e danni alle cellule cerebrali nel cervello rispetto alla norma, e sono quindi a maggior rischio di sviluppare l'Alzheimer.
I ricercatori hanno anche studiato se il danno alla materia bianca del cervello, un noto indicatore dell'Alzheimer, fosse collegato alle sostanze biochimiche legate alla malattia, e hanno effettivamente trovato tali collegamenti con sei delle sette misurazioni biochimiche, ma con una particolarità.
Hanno inoltre confrontato il danno alla sostanza bianca con gli spazi perivascolari dilatati e hanno scoperto che nei partecipanti con lieve deterioramento cognitivo, il legame con le sostanze biochimiche associate all'Alzheimer era più forte per gli spazi perivascolari dilatati che per il danno alla sostanza bianca. Ciò suggerisce che i canali cerebrali ostruiti siano indicatori precoci della malattia di Alzheimer.
Conoscere tutto questo consente ai medici di capire meglio quale tipo di trattamento utilizzare per rallentare e prevenire precocemente l'Alzheimer, possibilmente prima che si verifichino danni cerebrali permanenti.
"I risultati hanno implicazioni cliniche sostanziali", ha affermato il Prof. Associato Kandiah. "Sebbene il danno alla sostanza bianca sia più ampiamente utilizzato nella pratica clinica per valutare la demenza, poiché è facilmente riconoscibile dalle scansioni MRI, i nostri risultati suggeriscono che gli spazi perivascolari dilatati possono avere un valore unico nel rilevare i primi segni del morbo di Alzheimer".
La dottoressa Rachel Cheong Chin Yee, consulente senior e vicedirettore del reparto di medicina geriatrica del Khoo Teck Puat Hospital, ha affermato che lo studio evidenzia come i cambiamenti nei piccoli vasi sanguigni del cervello, in questo caso gli spazi perivascolari dilatati che circondano i vasi sanguigni ed aiutano ad eliminare le scorie dal cervello, possano contribuire al morbo di Alzheimer.
"Questi risultati sono significativi perché suggeriscono che le scansioni cerebrali che mostrano spazi perivascolari dilatati potrebbero potenzialmente aiutare ad identificare le persone a più alto rischio di malattia di Alzheimer, anche prima che compaiano i sintomi", ha affermato il dott. Cheong, non coinvolto nello studio.
Il dottor Chong Yao Feng, consulente presso la divisione di neurologia dell'ospedale universitario nazionale, anch'egli non coinvolto nello studio della NTU, ha affermato che tradizionalmente si ritiene che le malattie cerebrovascolari (condizioni che causano problemi ai vasi sanguigni del cervello) ed il morbo di Alzheimer siano causati da processi diversi.
"I risultati dello studio sono interessanti perché dimostrano che entrambe le malattie interagiscono in modo sinergico", ha affermato il dott. Chong, che è anche professore associato clinico presso la Yong Loo Lin School of Medicine della National University of Singapore.
Pertanto, se un medico ordina una risonanza magnetica cerebrale per valutare i sintomi cognitivi di un paziente e nota che la scansione mostra marcatori di malattie cerebrovascolari, come gli spazi perivascolari dilatati studiati nello studio NTU, il medico non dovrebbe presumere che il deterioramento cognitivo del paziente sia dovuto solo a problemi ai vasi sanguigni.
Questo perché la presenza di questi marcatori potrebbe aumentare il rischio che il paziente sia affetto anche dal morbo di Alzheimer. "I medici dovranno quindi basarsi sul loro giudizio clinico sulla TAC e sui sintomi del paziente, oltre a discutere con lui, per determinare se siano necessari ulteriori accertamenti per confermare o meno la presenza del morbo di Alzheimer", ha affermato il Dott. Chong.
Il gruppo di ricerca della NTU prevede di monitorare i partecipanti allo studio per verificare quanti di loro sviluppano la demenza di Alzheimer e per confermare che gli spazi perivascolari dilatati possano predire una maggiore probabilità di sviluppare demenza nelle persone con drenaggi ostruiti. Inoltre, con ulteriori studi che stabiliscono il legame tra drenaggi ostruiti ed Alzheimer in altre popolazioni, la rilevazione di spazi perivascolari dilatati nelle scansioni MRI potrebbe un giorno essere aggiunta agli strumenti attualmente a disposizione dei medici per determinare molto prima se un paziente svilupperà l'Alzheimer.
ENGLISH
Clogged "drains" in the brain, or enlarged perivascular spaces, are likely an early warning sign of Alzheimer's disease.
“Drains” in the brain, responsible for clearing toxic waste in the organ, tend to get clogged up in people who show signs of developing Alzheimer’s disease, a study by researchers from Nanyang Technological University, Singapore (NTU Singapore) has discovered.
This suggests that such clogged drains, a condition known as “enlarged perivascular spaces”, are a likely early-warning sign for Alzheimer’s, a common form of dementia.
“Since these brain anomalies can be visually identified on routine magnetic resonance imaging (MRI) scans performed to evaluate cognitive decline, identifying them could complement existing methods to detect Alzheimer’s earlier, without having to do and pay for additional tests,” said Associate Professor Nagaendran Kandiah from NTU’s Lee Kong Chian School of Medicine (LKCMedicine) who led the study.
Justin Ong, a fifth-year LKCMedicine student and first author of the study, added that detecting Alzheimer’s early is important because it allows clinicians to step in sooner to try and slow down the worsening of a patient’s cognitive issues like memory loss, slower thinking abilities and mood changes. The study was conducted as part of LKCMedicine’s Scholarly Project module in the School’s Bachelor of Medicine and Bachelor of Surgery programme.
The research is also significant as it is one of the few globally to look at Asians, because most studies tend to focus on Caucasian participants. Nearly 1,000 people in Singapore from different ethnicities representative of the country’s population were studied by the team. The study compared people who had no cognitive issues and those with mild thinking problems.
Asian studies are crucial as past research suggests that there are differences in dementia-related conditions between people from different ethnic groups.
“For example, among Caucasians with dementia, past studies show that the prevalence of a major risk gene, apolipoprotein E4, linked to Alzheimer’s is around 50 1 to 60 per cent. But among Singapore dementia patients, it is less than 20 per cent,” said Assoc Prof Kandiah, who is also Director of the Dementia Research Centre (Singapore) in LKCMedicine. So, findings in studies on Caucasian patients might not be observed in Asians and vice versa.
Predicting Alzheimer’s before it happens
Blood vessels in the brain are surrounded by spaces, called perivascular spaces, where toxic waste in the brain, such as beta amyloid and tau proteins found in large amounts for Alzheimer’s patients, drain into and are cleared.
If these drains get clogged because the brain’s system of clearing toxic waste is not working efficiently, they form enlarged perivascular spaces, which can be seen on MRI scans. But it was not previously clear if this condition was also linked to dementia, specifically Alzheimer’s disease.
The NTU researchers sought to address issues with earlier studies by comparing the clogged brain drains against more Alzheimer’s disease indicators than previously tested. They also compared the jammed drains against hallmark indicators of Alzheimer’s – beta amyloid proteins and damage to the brain’s white matter, which is a nerve fibre network connecting various parts of the brain.
The researchers studied close to 1,000 participants in Singapore, including nearly 350 who do not have any cognitive problems, meaning their mental abilities, such as their ability to think, remember, reason, make decisions and focus, are normal.
The rest of the participants had features suggesting early stages of cognitive disease, including mild cognitive impairment which is a stage that precedes overt dementia. According to past research, those with mild cognitive impairment have a higher risk of developing dementia like Alzheimer’s disease and vascular dementia, which is a type of dementia caused by reduced blood flow to the brain.
For the latest study, the researchers analysed the MRI scans of the participants and found that those with mild cognitive impairment tend to have clogged drains in their brains, or enlarged perivascular spaces, compared to the other participants.
The scientists also took seven measurements based on specific biochemicals in the participants’ blood, including beta amyloid and tau proteins. Their presence is a warning sign that a person has Alzheimer’s.
The presence of clogged drains in the brain was linked to four of the seven measurements. So, people with enlarged perivascular spaces are likely to have more amyloid plaques, tau tangles and brain cell damage in their brains than normal, and are thus at higher risk of developing Alzheimer’s.
The researchers also studied if damage to the brain’s white matter, a well-known indicator of Alzheimer’s, was linked to the biochemicals tied to the disease, and they did find such links with six of the seven biochemical measurements, but with a twist.
They further compared the white matter damage against enlarged perivascular spaces, and discovered that in participants with mild cognitive impairment, the link with biochemicals tied to Alzheimer’s was stronger for enlarged perivascular spaces than for white matter damage. This suggests that choked brain drains are early indicators of Alzheimer’s disease.
Knowing all this allows clinicians to better figure out what kind of treatment they should use to slow and prevent Alzheimer’s early, possibly before permanent brain damage has happened.
“The findings carry substantial clinical implications,” said Assoc Prof Kandiah. “Although white matter damage is more widely used in clinical practice to evaluate for dementia, as it is easily recognised on MRI scans, our results suggest that enlarged perivascular spaces may hold unique value in detecting early signs of Alzheimer’s disease.”
Dr Rachel Cheong Chin Yee, a Senior Consultant and Deputy Head at Khoo Teck Puat Hospital’s Department of Geriatric Medicine, said that the study highlights how changes in the brain’s small blood vessels – in this case enlarged perivascular spaces that surround the blood vessels and help clear waste from the brain – may contribute to Alzheimer’s disease.
“These findings are significant because they suggest that brain scans showing enlarged perivascular spaces could potentially help identify people at higher risk of Alzheimer’s disease, even before symptoms appear,” said Dr Cheong, who was not involved in the study.
Dr Chong Yao Feng, a Consultant at the National University Hospital’s Division of Neurology and who was also not involved in the NTU study, said that cerebrovascular diseases – conditions that cause problems in the blood vessels of the brain – and Alzheimer’s disease are traditionally believed to be caused by different processes.
“The study’s findings are intriguing as they demonstrate that both diseases do interact in a synergistic manner,” said Dr Chong, who is also a Clinical Assistant Professor at the National University of Singapore’s Yong Loo Lin School of Medicine.
So, if a doctor orders an MRI brain scan to evaluate a patient’s cognitive symptoms and notices that the scan shows markers of cerebrovascular diseases, such as the enlarged perivascular spaces investigated in the NTU study, the clinician should not assume the patient’s cognitive impairment is due only to blood vessel problems.
This is because the markers’ presence might increase the risk of the patient also having Alzheimer’s disease. “Doctors will then have to use their clinical judgement of the patient’s scan and symptoms, as well as discuss with the patient, to determine if more checks are needed to confirm whether a patient has Alzheimer’s disease or not,” said Dr Chong.
The NTU research team plans to follow-up on the study participants to check how many go on to develop Alzheimer's dementia and to confirm that enlarged perivascular spaces can predict that people with these choked drains are more likely to progress to dementia. Also, with more studies establishing the link between the clogged drains and Alzheimer’s in other populations, detecting enlarged perivascular spaces in MRI scans could one day be added to the existing tools available to clinicians to determine much earlier whether a patient will develop Alzheimer’s.
Da:
https://www.technologynetworks.com/neuroscience/news/blocked-drains-in-the-brain-are-an-early-warning-of-alzheimers-407194
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