Глаукома и кровоток сосудов мозга: новейшее поисковое исследование

Нарушение нервно-сосудистой связи в зрительной коре коррелирует со стадией глаукомы и выраженностью дефектов поля зрения у пациентов с глаукомой

При ранней ПОУГ соотношение перфузии кровотока и его метаболической активности снижено в лингвальных извилинах и увеличено в правой угловой и средней лобной извилинах коры

Осенне-зимнюю информационную сессию портала «Глаукома:  стратегия адаптации»  мы начинаем с представления принципиально важной для больных глаукомой публикации китайских исследователей Qian Wang, Xiaoxia Qu, Weiwei Chen, Huaizhou Wang, Caiyun Huang, Ting Li, Ningli Wang, Junfang Xian в Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism (полнотекст здесь: DOI: 10.1177/0271678X20935274).

В состав этой междисциплинарной группы вошли специалисты университета и крупной офтальмологической клиники Пекина – радиологи (лучевая диагностика, включая компьютерную томографию) и ученые, разрабатывающие новейшие технологии ранней доказательной диагностики нарушений зрения.

Авторы сосредоточились на использовании новейших технологий для выявления новых диагностических критериев раннего глаукомного процесса, связав воедино факты наличия диагностированной открытоугольной глаукомы и нарушений мозгового кровообращения в сером веществе головного мозга.  

Мы неоднократно писали в своих материалах, что современная научная школа офтальмологии считает первичную открытоугольную глаукому (ПОУГ) системным нейродегенеративным заболеванием.  В своем исследовании китайские авторы развили это утверждение и связали стадии глаукомного процесса и дефекты поля зрения со степенью нарушения церебральной сосудистой гемодинамики и нарушения активности нейронной сети серого вещества мозга и соответственно с когнитивными способностями человека. 

Более того, они сравнили «сцепленность», то есть сопряженность  показателей гемодинамики конкретных корковых зон мозга у больных глаукомой и людей без нарушений зрения. Эти моменты, как предполагали авторы, могут быть с успехом использованы в новейшей ранней диагностике открытоугольной глаукомы, еще до появления на томограмме признаков сосудистых и неврологических нарушения в зонах сетчатки и зрительного нерва (гибели ганглиев и дефектов полей зрения). 

Методической основой исследования авторы выбрали применяющийся для диагностирования болезни Альцгеймера диагностический критерий нарушения нервно-сосудистой связи, как самый ранний сигнал (маркер)  церебральной (мозговой) патологии. Известно, что патологические изменения условной нервно-сосудистой «аналитической единицы» ─ центральный момент в патофизиологии, приводящий к нейродегенеративным нарушениям.

  Авторы опирались также на данные других специалистов: о том, что нервно-сосудистая связь дисфункция в головке зрительного нерва играет ключевую роль при глаукомной оптической нейропатии и о том, что последствия глаукоматозного поражения не ограничены только лишь органом зрения.

В работе китайских медиков-исследователей подтвердилось, что, действительно, глаукомный процесс правомерно соотносить с нарушениями, которые, казалось бы, не имеют непосредственного отношения к качеству зрения – с нарушениями в зонах коры головного мозга, ответственных за память, внимание, принятие решений, — помимо ожидаемых нарушений в зонах, ответственных за зрение.

Авторы описали литературные данные своих коллег и подчеркнули: «…Значительный ущерб серому веществу, анатомическим связям и функциональным связям может выйти за пределы зрительной системы у пациентов с ПОУГ, в том числе в зрительную, рабочую память коры, внимание и локусы принятия решений».

Иными словами, эти авторы вскрыли еще более глубокие связи глаукомного процесса с работой мозга.  

Признавая ценность данной статьи для пациентов и людей группы риска по глаукоме, мы посчитали необходимым выделить ее из информационного массива и рассмотреть внимательно.

Представляется, что данная публикация должна стимулировать людей с глаукомой на повышение бдительности, с тем чтобы они следили не только за качеством своего зрения, но одновременно и за состоянием сосудистой сети мозга, и контролировать мозговое кровообращение, проходя — по возможности — хотя бы раз в год компьютерную томографию и/ или УЗИ магистральных сосудов шеи и головы

В китайском исследовании сравнивались группа с ненарушенным зрением (контроль) и группа с открытоугольной глаукомой по двум ключевым показателям мозгового кровотока в сером веществе головного мозга:  по абсолютному – скорости кровотока (cerebral blood flow, CBF) и  по относительному – его функциональной активности при нарушенном зрении, то есть по патогенной изменчивости (functional connectivity strength ,FCS).  

К исследованию были привлечены 45 пациентов с диагностированной ранее открытоугольной глаукомой среднего возраста 43 лет (отбор проходил в интервале от 30 до 65 лет) и 25 человек здоровых по зрению добровольцев того же возраста.

Отбор пациентов проводили независимо друг от друга три офтальмолога, и кандидат допускался к участию только при едином их мнении. Из числа предполагаемых участников были исключены лица с другими нарушениями зрения и рядом сопутствующих неврологических, психиатрических и соматических заболеваний.

Авторы пояснили ограниченное  число участников тем, что не все больные глаукомой могут спокойно перенести манипуляции, необходимые в ходе экспериментального наблюдения с использованием компьютерной томографии сетчатки и структур головного мозга. Кроме того, авторы признали, что результаты такого исследования из-за его высокой затратности еще долго не будут достоянием массовой клинической офтальмологии, и в разработанном формате они пока что непрактичны.

Отличительной особенностью экспериментального подхода, выбранного китайской командой в решении задачи, стало создание пространственных карт состояния мозговых сосудов с разным кровотоком на момент исследования серого вещества. Оценочные показатели были также пространственные (см. Терминологический словарь)



Рисунок 1. Карты пространственного распределения и снижение нервно-сосудистой связи у пациентов с первичной открытоугольной глаукомой (ПОУГ).  
(а) Примеры нанесения на карту пространственного распределения FCS, CBF и соотношения CBF / FCS в группах пациентов с ПОУГ и в контроле (NC). Продемонстрированы схожие пространственные распределения изучаемых параметров в этих двух группах: FCS: функциональная прочность связности (functional connectivity strength); и CBF: мозговой кровоток (cerebral blood flow).
(b) Диаграммы разброса, демонстрирующие пространственные корреляции показателей CBF и FCS между вокселями у одного и того же субъекта наблюдения (синий, пациент с ПОУГ; красный — контроль ).
(c) По сравнению с NC, пациенты с ПОУГ показали снижение (метаболически значимого- ред) функционального сцепления показателей CBF-FCS в сером веществе.
Цит. по: Qian Wang, Xiaoxia Qu, Weiwei Chen, Huaizhou Wang, Caiyun Huang, Ting Li, Ningli Wang and Junfang Xian. Altered coupling of cerebral blood flow and functional connectivity strength in visual and higher order cognitive cortices in primary open angle glaucoma // Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism 2021, Vol. 41(4) 901–913. DOI: 10.1177/0271678X20935274

Ведущим оценочным критерием в обсуждаемой работе было соотношение параметров CBF и FCS.  Оказалось, что это соотношение действительно клинически значимо.

Авторы исходили из того, что:

  1. области мозга с более прочными нервно-сосудистыми связями, как правило, отличаются повышенной активностью нейронной сети и соответственно повышенными «метаболическими требованиями» (активностью обмена веществами и энергией), что выражается в повышенной перфузией (потоком, в данном случае кровотоком);
  2. метод функциональной топологии позволяет оценить «метаболическое потребление» крови в отдельно взятом пространственном элементе серого вещества (вокселе) в любой зоне коры мозга у пациентов с разным анамнезом, и сравнить их.  В данном исследовании в разных зонах коры было зарегистрировано от 18 до 30 вокселей и проанализирован кровоток в этих локусах.

Пространственные карты (Рис.1) позволили сравнить соотношения CBF / FCS  в сером веществе у пациентов с глаукомой и в контроле.  Если пространственное распределение (топология) было сходным в исследованных зонах коры, то соотношение CBF-FCS (авторы называют его «муфтой») было изменчивым у здоровых и глаукомных участников.

Так, по сравнению с контролем, проявилась тенденция снижения общего кровотока у больных глаукомой (CBF): соответственно 50,15 1,071 мл / 100 г / мин; и 53,15 2,141 мл / 100 г/мин.), менее заметна тенденция общего FCS (соответственно : 1,012 0,001128 и 1,012 0,001733). Пациенты с глаукомой показали уменьшенное сцепление CBF-FCS по сравнению с контролем.

По сравнению с контролем пациенты с ПОУГ показали: снижение соотношения CBF / FCS в лингвальных и прямых извилинах, правой верхней и нижней височной извилинах и левой нижней лобной извилине (функциональное значение извилин см. в Терминологическом словаре – ред.).

Повышенное соотношение  CBF / FCS было отмечено в правой угловой и правой средней лобной извилинах.

Сниженное соотношение CBF / FCS в двусторонних язычных извилинах и увеличенное соотношение CBF / FCS в правой угловой и средней лобной извилинах выявлены в ситуациях ранней первичной открытоугольной глаукомы.  Обнаруженные изменения коррелируют с выраженностью дефектов полей зрения.

Авторы подчеркивают связь диагностированной открытоугольной глаукомы с кровонаполнением и метаболической вовлеченностью корковых зон, ответственных за когнитивные функции человека, то есть за его способность к обработке информации.   Считается, что немногие морфологические корковые зоны ответственны за «зрительную» работу с информацией. Становится очевидным, что на самом деле весь объем нервно-сосудистых сплетений серого вещества в той или иной степени, прямо или косвенно, может быть задействован в регуляции зрительной функции.  

Обсуждая механизмы развития
изменений соотношения двух параметров кровотока, авторы предполагают, что,
поскольку лингвальная и нижняя височная извилины непосредственно связаны со
зрительной функцией,  снижение соотношения
CBF / FCS в этих локусах может отражать  дегенерацию синаптических нейронов по ходу
так называемого зрительного пути.
Видимым последствием становится сужение
поля зрения

 Представленная нами информация вызывает не самые радужные эмоции при мысли о том, насколько коварна глаукома. Однако не надо бояться, а надо действовать.  Предупрежден значит вооружен.

До новых встреч на портале.

Терминологический словарь

Серое вещество мозга  — часть центральной нервной системы (система нейронов), в том числе включающая кору головного мозга.  Серое вещество получает вдвое больше крови, чем белое – соответственно 70 и 30 мл на 100 г массы вещества в минуту.

Серое вещество состоит из коры, которая полностью покрывает большие полушарии головного мозга. Белое вещество расположено под серым веществом , однако в нем также присутствуют участки с серым веществом — скопления нервных клеток — ядер.

Цереброваскулярная система – система сосудов головного мозга.Соответствующая группа заболеваний головного мозга обусловлена патологическими изменениями церебральных сосудов с нарушением мозгового кровообращения.

Мозговое кровообращение — кровоток по системе сосудов головного мозга. Кровоснабжение головного мозга более интенсивно, чем любых других органов: около 15% крови, поступающей в большой круг кровообращения при сердечном выбросе, протекает по кровеносным сосудам головного мозга.

Сосудистая сеть головного мозга – подвержена риску многочисленных нарушений (в том числе атеросклеротических) и уязвима.

Когнитивные способности — связаны с обработкой информации.  Это память, внимание, восприятие, креативность (творчество), абстрактное и аналоговое мышление.

Функции извилин коры полушарий головного мозга, упоминаемых в тексте:

Лингвальная —  структура зрительной коры, которая связана с обработкой информации через зрение. Считается, что она также играет роль в анализе логических условий и кодировании визуальных воспоминаний. То есть, ответственна за зрительную память, в том числе рабочую при запоминании лиц. Активность связана с локализацией полей зрения.

Прямая —  вероятно, интегрирует соматическую и висцеральную информацию (сенсорную, эмоциональную, память) и сигналы от вегетативной нервной системы. Обеспечивает «мониторинг» внутренних соматических состояний («внутреннее чутьё» или соматические маркеры) для непрерывной модуляции когнитивных, эмоциональных и поведенческих реакций.

Левая нижняя лобная — ответственна за обработку речи и языка.

Правая средняя лобная — область, занимающая около трети лобной доли.  Ответственна за контроль над переключением внимания, эпизодическую память. Предполагается, что здесь расположена неспецифичная «неязыковая» зона когнитивного контроля, то есть зона, ответственная за эффективность коммуникаций с окружающим миром.

Правая угловая — область в теменной доле, ответственна за передачу визуальной информации в другие области мозга для усвоения письменных текстов, также связана с обучением языку, арифметике, пространственным восприятием, извлечением информации из памяти, вниманием и психическим состоянием.

Правая нижняя височная — принимает участие в распознавании лиц. Именно через височную долю проходит петля Майера, часть волокон так называемой зрительной лучистости, поэтому повреждение этой доли может лишить человека верхней части поля зрения.

Правая верхняя височная — Верхняя височная извилина участвует в восприятии эмоций через лицевые раздражители. Кроме того, верхняя височная извилина является важной структурой, участвующей в слуховой обработке, а также в функции языка у людей, у которых может быть нарушен словарный запас. Является частью важной структуры, все элементы которой  участвуют в процессах социального познания.

Voxel – элемент объема, пространственный оценочный элемент для анализа трехмерных изображений. В статье использован как инструмент топографического анализа пространственных карт. Наряду с ним применяется

Dfeffинструмент кодирования «эффективной степени свободы», или функциональной активности исследованного топографического пространства/объема. Позволяет оценить положение, цвет и другие параметры, и рельеф («сглаженность») получаемого массива данных.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.