Lo studio trova a MRI neuromelanin sensibile come biomarcatore potenziale per psicosi

I ricercatori hanno indicato quello un tipo di imaging a risonanza magnetica -- a MRI neuromelanin sensibile chiamato (NM-MRI) -- è un biomarcatore potenziale per psicosi. Il segnale di NM-MRI è stato trovato essere un indicatore della funzione della dopamina nella gente con la schizofrenia ed in un indicatore della severità dei sintomi psicotici nella gente con questa malattia mentale. Lo studio, costituito un fondo per dall'istituto della salute mentale nazionale (NIMH), parte degli istituti della sanità nazionali, compare negli atti dell'Accademia delle Scienze nazionale.

“Le perturbazioni che pregiudicano la dopamina del neurotrasmettitore sono associate con un host di mentale e disordini neurologici, quali schizofrenia e la malattia del Parkinson,„ ha detto Joshua A. Gordon, M.D., il Ph.D., Direttore di NIMH. “A causa della dopamina di ruolo gioca in questi disordini, la capacità di misurare l'attività della dopamina è critica per la promozione della nostra comprensione di questi disordini, includente come al meglio diagnostichili e tratti.„

Neuromelanin è un pigmento scuro creato all'interno dei neuroni della dopamina del mesemcefalo -- specialmente nel nigra di substantia, un'area del cervello che svolge un ruolo nella ricompensa e nel movimento. Neuromelanin si accumula sopra la durata della vita e soltanto è annullato a partire dalle celle dopo la morte delle cellule, come accade nei disordini neurodegenerative quale la malattia del Parkinson. I ricercatori hanno trovato che il segnale di NM-MRI è più basso nel nigra di substantia della gente con la malattia del Parkinson, riflettente la morte delle cellule che si presenta in questi pazienti.

Malgrado l'utilità di questo strumento per la rilevazione della perdita del neurone nelle malattie neurodegenerative, NM-MRI ancora non era stato indicato per fornire un indicatore della funzione della dopamina, né il suo pratico era stato dimostrato in persone senza malattie neurodegenerative. In questo studio, Guillermo Horga, M.D., Ph.D., della Columbia University, New York e colleghi ha intrapreso una serie di studi di convalida per indicare che NM-MRI può servire da indicatore della funzione della dopamina in persone senza disordini neurodegenerative.

“I vantaggi principali di questa tecnica sono che, confrontato alle misure stabilite e più dirette altra di dopamina funzioni, a MRI neuromelanin sensibile non comprende la radiazione o procedure dilaganti,„ ha detto il Dott. Horga. “Questo vantaggio lo rende più adatto a popolazioni pediatriche e a scansione ripetuto, in grado di essere utile da riflettere la progressione della malattia o della risposta al trattamento -- e cattura soltanto una breve scansione che potrebbe essere applicata nella maggior parte dei scanner clinici. Egualmente permette una risoluzione anatomica molto alta rispetto alle misure dell'ANIMALE DOMESTICO, che è importante da esaminare le funzioni o le disfunzioni delle parti specifiche del nigra di substantia.„

I ricercatori in primo luogo hanno precisato per determinare se NM-MRI potrebbe individuare esattamente le variazioni regionali nella concentrazione di neuromelanin in quelle senza neurodegeneration del nigra di substantia. Per esaminare l'abilità di rilevazione di NM-MRI, i ricercatori hanno confrontato le misure di NM-MRI di neuromelanin ai dosaggi chimici di neuromelanin in tessuto cerebrale post mortem. I ricercatori hanno trovato, attraverso tutte le sezioni del tessuto, che il più alto segnale di NM-MRI è stato associato con le più alte concentrazioni di neuromelanin. I risultati confermano, per la prima volta, la capacità di NM-MRI di misurare le concentrazioni regionali di neuromelanin. Ancora, i risultati indicano che il segnale di NM-MRI riflette le concentrazioni di neuromelanin in tessuto, piuttosto che appena il numero dei neuroni neuromelanin-contenenti.

I ricercatori dopo hanno cercato di determinare se NM-MRI potrebbe catturare le variazioni nel neuromelanin nelle più piccole sottoregione anatomiche presso il nigra di substantia. Poiché la funzione della dopamina è pensata per differire significativamente nelle parti differenti del nigra di substantia, i ricercatori hanno dovuto determinare la capacità di questo strumento di catturare queste differenze anatomiche. Così, i ricercatori hanno esaminato i dati di NM-MRI dai pazienti diagnosticati con la malattia del Parkinson e le persone senza malattia del Parkinson. I ricercatori hanno trovato le diminuzioni nel segnale di NM-MRI in quelli con la malattia del Parkinson nelle aree laterali, posteriori e ventrali del nigra di substantia -- risultati che corrispondono alla distribuzione anatomica conosciuta di perdita delle cellule in questa area del cervello nella malattia del Parkinson. Questi risultati confermano che NM-MRI può catturare la variabilità topografica conosciuta all'interno di questa struttura del cervello.

Una tappa critica seguente era di mostrare una connessione fra NM-MRI e la funzione della dopamina. I ricercatori hanno raccolto le misure della capacità della versione della dopamina (come misurato facendo uso di tomografia a emissione di positroni (PET)) ed i dati di NM-MRI dalla gente senza malattie neurodegenerative. Le persone con un più alto segnale di NM-MRI hanno avute maggior capacità della versione della dopamina nello striatum (una componente di memoria di ricompensa, del motore e dei sistemi conoscitivi). I ricercatori egualmente hanno trovato che il segnale di NM-MRI nel nigra di substantia è stato associato con le misure di risonanza magnetica funzionale di flusso sanguigno cerebrale regionale.

Infine, i ricercatori hanno esaminato il collegamento fra il segnale di NM-MRI e la severità di psicosi, trovante che i sintomi più severi di psicosi sono stati associati con più alto NM-MRI segnala nella via nigrostriatal delle persone con la schizofrenia ed in quelle a rischio della schizofrenia. La psicosi è associata con disfunzione del sistema della dopamina, caratterizzata dalla maggiori versione della dopamina e capacità della sintesi nello striatum. I risultati suggeriscono che NM-MRI stia catturando questa disfunzione della dopamina, supportante il ruolo di NM-MRI come biomarcatore potenziale per psicosi.

I risultati riferiti in questo studio, catturato insieme, convalidano l'uso di NM-MRI in popolazioni oltre quelli con i disordini neurodegenerative, mostrarlo può servire da misura di concentrazione del neuromelanin e funzione della dopamina nel nigra di substantia.

Nella descrizione degli orientamenti futuri della loro ricerca, il Dott. Horga ha detto, “ora stiamo estendendo questo lavoro per vedere se possiamo individuare le anomalie nel segnale del neuromelanin che ci aiutano a predire quali persone sono più probabili sviluppare un disordine psicotico fra coloro che già mostra i sintomi iniziali di psicosi. Egualmente siamo interessati all'esplorazione se MRI neuromelanin sensibile potrebbe essere usato in futuro per determinare chi potrebbe trarre giovamento il bene dai trattamenti dopaminergici.„