Co zrobić, jeśli Alzheimera można zdiagnozować przez rutynową wizytę u optyków? Naukowcy mogli zbliżyć nas do takiego wyczynu, po opracowaniu optycznego systemu obrazowania, który może wykryć cechę choroby.
W badaniu typu proof-of-concept badacze ujawniają, w jaki sposób nieinwazyjna technika obrazowania o wysokiej rozdzielczości była w stanie wykryć płytki beta-amyloidowe w siatkówkach pacjentów z chorobą Alzheimera.
Współautor badania, Maya Koronyo-Hamaoui, Ph.D., z Instytutu Neurochirurgii Maxine Dunitz w Cedars-Sinai w Los Angeles w Kalifornii, wraz z kolegami, ostatnio zgłosił swoje odkrycia w prestiżowym czasopiśmie.
Choroba Alzheimera jest najczęstszą postacią demencji, stanowiącą około 60 do 80 procent przypadków. Stan ten charakteryzuje się problemami z pamięcią i myśleniem, a także zmianami nastroju i zachowania, które stają się coraz poważniejsze w miarę upływu czasu.
Szacuje się, że około 5,5 miliona osób w Stanach Zjednoczonych żyje z chorobą Alzheimera. Co 66 sekund, jedna osoba w USA ma zdiagnozowaną chorobę.
Podczas gdy badania nad dokładnymi przyczynami choroby Alzheimera trwają, naukowcy wiedzą, że ten stan obejmuje degenerację i śmierć komórek mózgowych. Nagromadzenie białka zwanego beta-amyloidem jest uważane za kluczowy winowajca w tym procesie.
Beta-amyloid i choroba Alzheimera
Beta-amyloid jest lepkim fragmentem białka prekursorowego amyloidu, który znajduje się w tkance tłuszczowej otaczającej komórki mózgu, czyli neurony.
W chorobie Alzheimera te fragmenty beta-amyloidu zlepiają się, tworząc «płytki» w mózgu, które zakłócają komunikację neuronalną i wyzwalają aktywność komórek odpornościowych. Prowadzi to do stanu zapalnego i śmierci komórek mózgowych.
Jako takie, płytki beta-amyloidowe są uważane za znak rozpoznawczy choroby Alzheimera. Obecnie pracownicy służby zdrowia używają pozytronowej tomografii emisyjnej lub analizy płynu mózgowego, aby wykryć obecność beta-amyloidu i postawić diagnozę Alzheimera.
Jednak dr Koronyo-Hamaoui i jego koledzy zauważają, że takie techniki są nie tylko inwazyjne, ale ich dostępność jest ograniczona, a ich koszty są wysokie, co sprawia, że selekcja na skalę całego kraju jest trudna.
Ostatnie badania wykazały, że beta-amyloid można wykryć w siatkówce, która jest wrażliwą na światło tkanką, pokrywającą tył oka i wysyłającą sygnały do mózgu.
Na potrzeby badania dr Koronyo-Hamaoui i zespół przetestowali skuteczność nowej techniki obrazowania siatkówki w celu identyfikacji złogów beta-amyloidu oraz diagnozowania choroby Alzheimera.
Wykrywanie beta-amyloidu w siatkówce
Nowa technika obejmuje autofluorescencyjne obrazowanie siatkówki za pomocą specjalnie zaprojektowanej kamery okulistycznej i nowoczesnego oprogramowania do przetwarzania obrazu. Naukowcy przetestowali metodę obrazowania u 16 pacjentów z chorobą Alzheimera oraz w grupie wiekowej zdrowych kontrolnych.
Zespół donosi, że technika obrazowania siatkówki wykazała 4,7-krotnie większą liczbę płytek beta-amyloidowych w siatkówkach pacjentów z chorobą Alzheimera w porównaniu z siatkówkami kontrolnymi.
Naukowcy przetestowali także metodę obrazowania na siatkówkach 23 zmarłych pacjentów z chorobą Alzheimera oraz siatkówkach 14 osób zmarłych w tym samym wieku, które nie chorowały.
Ponownie, ujawniło to większą ilość płytek beta-amyloidowych w siatkówkach pacjentów z chorobą Alzheimera niż w grupie kontrolnej.
Co więcej, zarówno u żywych, jak i zmarłych pacjentów z chorobą Alzheimera, naukowcy odkryli, że utrata neuronów w siatkówkach w wyniku płytek beta-amyloidowych koreluje z utratą neuronów w mózgach pacjentów.
Podsumowując, dr Koronyo-Hamaoui i jego współpracownicy uważają, że ich odkrycia wskazują, że obrazowanie siatkówki może być wykonalną i tanią techniką do wykrywania choroby Alzheimera.
«Rozkład geometryczny i zwiększone obciążenie patologią amyloidową siatkówki w AD [choroba Alzheimera], wraz z możliwością nieinwazyjnego wykrywania dyskretnych złogów amyloidu siatkówki u żywych pacjentów, może prowadzić do praktycznego podejścia do diagnostyki i monitorowania na dużą skalę AD».
Zespół planuje przetestować swoją technologię w dalszych badaniach klinicznych, aby ostatecznie doprowadzić obrazowanie siatkówki do czołówki rozpoznania Alzheimera.
Nowe kierunki badań i perspektywy
W 2024 roku pojawiają się nowe kierunki badań, które koncentrują się na dalszym doskonaleniu technik obrazowania siatkówki. Naukowcy pracują nad zintegrowaniem sztucznej inteligencji w procesie analizy obrazów, co może zwiększyć precyzję diagnozy oraz umożliwić wczesne wykrywanie choroby. Badania pokazują, że wczesna interwencja może znacząco wpłynąć na progresję choroby, co czyni ten temat jeszcze bardziej istotnym.
Warto także zauważyć, że różnorodne badania kliniczne są już w toku, mające na celu weryfikację skuteczności i dostępności tej metody w różnych populacjach. W miarę jak technologia się rozwija, możemy mieć nadzieję, że obrazowanie siatkówki stanie się standardowym narzędziem w diagnostyce choroby Alzheimera, co wpłynie na jakość życia milionów ludzi.
