Mudanças microestruturais corticais predizem acúmulo de tau e declínio da memória episódica em idosos portadores de amiloide

Jun 14, 2023

Medicina da Comunicação, volume 3, Número do artigo: 106 (2023) Citar este artigo

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A imagem não invasiva ponderada por difusão (DWI) para avaliar alterações microestruturais cerebrais por meio da difusividade média cortical (cMD) demonstrou estar transversalmente associada à tau em idosos cognitivamente normais, sugerindo que pode ser um marcador precoce de lesão neuronal . Aqui, investigamos como as alterações microestruturais corticais regionais medidas pela DMc estão relacionadas ao acúmulo longitudinal de tau regional, bem como ao declínio da memória episódica em indivíduos cognitivamente normais portadores de patologia amilóide.

122 participantes cognitivamente normais do Harvard Aging Brain Study foram submetidos a avaliações de DWI, T1w-MRI, imagens PET de amiloide e tau e avaliações de recuperação retardada de memória lógica (LMDR). Avaliamos se a interação do status amiloide basal e da DMc (nos córtices entorrinal e temporal inferior) estava associada ao acúmulo regional longitudinal de tau e ao LMDR longitudinal usando modelos lineares separados de efeitos mistos.

Encontramos um efeito de interação significativo do status amilóide e da DMc basal na previsão da tau longitudinal no córtex entorrinal (p = 0,044), mas não no lobo temporal inferior, de modo que maiores valores basais de DMc preveem o acúmulo de tau entorrinal em participantes positivos para amilóide . Além disso, encontramos um efeito de interação significativo do status amilóide e da DMc basal no córtex entorrinal (mas não da DMc temporal inferior) na previsão do LMDR longitudinal (p <0,001), de modo que a DMc entorrinal basal prediz o declínio da memória episódica em pacientes amiloides positivos. participantes.

A combinação de amiloidose e DMc elevada no córtex entorrinal pode ajudar a identificar indivíduos com risco a curto prazo de acumulação de tau e declínio da memória episódica relacionada à doença de Alzheimer, sugerindo utilidade em ensaios clínicos.

Pessoas com doença de Alzheimer têm problemas de memória e capacidade de adquirir e processar conhecimento. Compreender as primeiras alterações cerebrais que levam a estes problemas ajuda a identificar aqueles que têm probabilidade de desenvolver a doença de Alzheimer no início do processo da doença. Este estudo utilizou um marcador que mede a mobilidade da água no cérebro para investigar como estas alterações podem prever o desenvolvimento de uma proteína chamada tau e alterações na memória das pessoas. Os participantes não mostraram sinais de comprometimento da memória no início do estudo, mas alguns desenvolveram declínio da memória durante o acompanhamento. Uma maior mobilidade da água em certas áreas do cérebro previu um aumento futuro na tau e um declínio na memória, indicando que esta medida poderia ser usada para identificar pessoas em risco de desenvolver a doença de Alzheimer.

Desde o desenvolvimento de várias técnicas de neuroimagem nas últimas décadas, a investigação sobre a doença de Alzheimer (DA) tem-se centrado principalmente na procura de biomarcadores precoces. A DA foi biologicamente definida pela presença de patologia cerebral amilóide e tau1,2,3. Utilizando vários métodos, incluindo líquido cefalorraquidiano (LCR), tomografia por emissão de pósitrons (PET) e ressonância magnética (RM), estudos têm mostrado consistentemente uma assinatura biológica que começaria a se desenvolver anos antes do diagnóstico clínico1,2,3,4, 5. Esta acumulação seguiria uma ordem sequencial, sendo a amiloidose a primeira a agregar-se1, e levou ao conceito da fase pré-clínica da AD1,3. Note-se que nem todos os biomarcadores da AD se tornam detectáveis ​​ao mesmo tempo. Com a tauopatia, por exemplo, estudos recentes demonstraram que, embora o LCR anormal pudesse ser detectado anos antes do diagnóstico, as medidas PET da tau mostrariam alterações mais próximas do diagnóstico6, com uma distribuição significativamente correlacionada com os sintomas clínicos6,7.

Combinando diferentes técnicas, os estudos de neuroimagem multimodal começaram a explorar as associações e sinergias entre os biomarcadores precoces da DA. Ao contrário das técnicas PET que utilizam traçadores radioativos, a ressonância magnética tem a vantagem de não ter exposição à radiação, ser mais acessível e estar amplamente disponível nas clínicas. Dentre essas técnicas de ressonância magnética, a imagem ponderada por difusão (DWI) calcula a distribuição espacial da difusão das moléculas de água8. Embora o DWI seja normalmente quantificado na substância branca, desenvolvimentos recentes permitem explorar mudanças relacionadas à DA em escala microestrutural. Especificamente, Montal e colegas desenvolveram um método para avaliar propriedades microestruturais na substância cinzenta por meio da difusividade média cortical (cMD)9,10. Usando essa abordagem, eles demonstraram que participantes mais velhos, cognitivamente saudáveis, com amiloidose significativa na ausência de tau demonstraram uma diminuição da DMc em análises transversais9, um achado que provavelmente está relacionado à inflamação relacionada à amiloide11. Em contraste, os participantes com amiloidose e tauopatia apresentaram valores aumentados de DMc9. Esses resultados foram replicados usando modelagem pseudolongitudinal na DA autossômica dominante, observando indivíduos em todo o espectro da doença à medida que se aproximam do ano estimado de início dos sintomas10. Os resultados mostraram uma trajetória bifásica de mudanças em que os portadores de mutações pré-clínicas demonstraram primeiro uma diminuição seguida por um aumento na difusividade cortical em portadores de mutações pré-clínicas mais próximos do seu tempo estimado de início . De forma mais geral, o aumento da difusividade média é observado apenas na presença de amiloidose e tauopatia9,12,13,14, e pode ser explicado por processos inflamatórios relacionados à amiloide10. No entanto, como a DMc é um biomarcador desenvolvido relativamente recentemente, são necessários mais estudos para explorar as relações com o perfil patológico da DA ao longo do tempo.