Skuteczniejsze obrazowanie stanów zapalnych układu nerwowego
Wspólną cechą chorób neurodegeneracyjnych jest odkładanie się pozakomórkowych lub wewnątrzkomórkowych agregatów białkowych, które aktywują mikroglej – komórki odpornościowe ośrodkowego układu nerwowego. Mikroglej odpowiada za indukowaną stanem zapalnym neurotoksyczność lub naprawę zmian neurodegeneracyjnych, zależnie od stadium choroby i fenotypu komórki (M1 lub M2). Mikroglej może być także markerem sygnalizującym początek i postępowanie choroby. W ramach finansowanego ze środków UE projektu INMIND zbadano dynamiczny wzorzec aktywacji mikrogleju i jego związek ze stanami zapalnymi układu nerwowego w chorobach neurodegeneracyjnych. Badacze opracowali nowe modele zwierzęce i biomarkery obrazowe pozwalające mierzyć in vivo aktywność mikrogleju w celu określania stadium choroby i walidacji wyników stosowanych strategii neuroprotekcyjnych. Zbadano również manipulacje farmakologiczne, aby określić ewentualny związek między płcią a stanami zapalnymi układu nerwowego i chorobami neurodegeneracyjnymi. Zespół IMMIND zsyntetyzował, zoptymalizował i przetestował nieinwazyjne narzędzia do obrazowania, w tym szeroką gamę nowych radioznaczników do wizualizacji stanów zapalnych w pozytonowej tomografii emisyjnej (PET, Positron Emission Tomography) oraz niezwykle czułe nanosondy do wizualizacji w obrazowaniu metodą rezonansu magnetycznego (MRI, Magnetic Resonance Imaging) i przy użyciu technik optycznych. Opracowane środki kontrastowe do rezonansu umożliwiły zwizualizowanie cyrkulacji komórek odpornościowych, markerów zapaleń wewnątrznaczyniowych oraz celów wewnątrzmózgowych, które można wykryć za pomocą łączonych badań PET i MRI. Wykorzystując szereg klinicznych i przedklinicznych modeli choroby, zespół przeprowadził multimodalne badania z użyciem technologii PET, MRI i obrazowania optycznego, aby ocenić dynamikę aktywacji mikrogleju oraz powiązane z nim stany zapalne układu nerwowego, a także neurodegenerację. Obrazy stanów zapalnych korelowały z wynikami badań histopatologicznych, jak również innymi cechami charakterystycznymi poszczególnych chorób, takimi jak amyloidoza, astroglejoza, przepuszczalność bariery krew-mózg czy gęstość i łączliwość komórek. Podczas obrazowania dokonano szczegółowej oceny znaczników PET. W ramach przygotowań do badania klinicznego w modelach zwierzęcych zainicjowano strategie neuroprotekcyjne i neuroregeneracyjne. Badacze uważają, że nowa strategia neuroprotekcyjna, bazująca na hamowaniu ekspresji czynnika martwicy nowotworu TNF-α, może przynieść pozytywne rezultaty u pacjentów z lekkimi zaburzeniami funkcji poznawczych. Aby zapewnić optymalną i jednolitą analizę danych z badań obrazowych, zespół INMIND ustandaryzował procedury ilościowej analizy danych z PET oraz kinetycznych modeli znaczników. Europejska baza danych dotyczących specyficznych znaczników została uzupełniona o dane pochodzące od zdrowych wolontariuszy. Opracowane narzędzia z pewnością przydadzą się w kolejnych badaniach z udziałem pacjentów cierpiących na choroby neurodegeneracyjne. Konsorcjum INMIND z pewnością odegra kluczową rolę w Europejskiej Przestrzeni Badawczej i pomoże Europie stać się liderem w zakresie nowych metod leczenia chorób neurodegeneracyjnych z użyciem technik obrazowych.
Słowa kluczowe
Obrazowanie, stan zapalny układu nerwowego, choroba neurodegeneracyjna, mikroglej, INMIND
