Эпилепсия поражает приблизительно 65 миллионов человек во всем мире. Управляющие конфискацией лекарства неэффективны в приблизительно одной трети этих пациентов. Альтернативно, врачи могут провести операцию, чтобы удалить источник конфискаций, который часто является повреждением или царапанием, в мозгу.
Обычные процедуры отображения, такие как магнитно-резонансная томография (MRI) и томография эмиссии позитрона (PET) помогают хирургам определить и удалить мозговые повреждения. У приблизительно одной трети из тех со стойкой к препарату эпилепсией, однако, нет повреждений, которые может диагностировать обычное мозговое отображение.
Теперь, исследователи сообщают о новом специализированном методе отображения, который может проследить местоположение конфискаций, которые не обнаружены с обычной МРТ или ДОМАШНИМ ЖИВОТНЫМ.Метод отображения, известный как глутаматная химическая обменная передача насыщенности (GluCEST), был развит в лаборатории ведущего автора Рэвиндера Редди, доктора философии, преподавателя рентгенологии и директора Центра Университета Пенсильвании Магнитного резонанса и Оптического Отображения. О работе сообщают в октябрьском выпуске Науки Переводная Медицина.
«Этот неразрушающий метод МРТ изображения отличные образцы и изменения в глутаматных уровнях в мозговых структурах, которые могли быть показательными из неврологических расстройств,» объясняет Ричард Конрой, доктор философии, директор по Разделению NIBIB прикладной науки и Технологии. «Исследовательская группа преследует отслеживание глутамата, потому что это – ключевая аминокислота, вовлеченная в передачу сигналов между нейронами, делая его потенциальным маркером для идентификации области мозга, где неправильное увольнение нейронов могло вызвать эпилептические конфискации».Обычно, глутамат действует как возбудительный сигнал, что сообщения реле через мозг и затем быстро рассеивают. В предыдущих исследованиях исследователи показали, что глутамат не рассеивает у животных и людей с эпилепсией, приводящей к наращиванию глутамата, который вызывает сверхстимуляцию и начало конфискаций.Специализированный метод МРТ полагается на уникальные химические свойства глутамата, которые разрешают молекулам воды, окружающим химикат визуализироваться в очень высоком разрешении.
Увеличенный сигнал от окружающих молекул воды указывает на увеличенные уровни глутамата.Исследователи учились, как отображение GluCEST обнаруживает глутамат в гиппокампе. Гиппокамп – двусторонняя область мозга, вовлеченного в пространственную навигацию и преобразование краткосрочных мыслей в долгосрочные воспоминания.
Конфискации часто происходят в височных долях мозга, которые включают правые и левые половины гиппокампа.В четырех пациентах со стойкой к препарату эпилепсией отображение GluCEST позволило исследователям обнаружить последовательно более высокие уровни глутамата в стороне гиппокампа, где эпилептические конфискации произошли.
Исследователи подтвердили результаты с электроэнцефалографией, которая определяет сторону мозговых испускающих неправильных волн, поскольку конфискация происходит. В 11 здоровых людях, проверенных на сравнение, сигнал GluCEST для глутамата был эквивалентом, или нормальный, в любой стороне гиппокампа.«Демонстрация, что GluCEST может локализовать горячие точки увеличенного глутамата, является многообещающим шагом к улучшенному лечению», говорит Кэтрин Дэвис, Доктор медицины, доцент невралгии в Медицинской школе Перельмана в Университете Пенсильвании и ведущем авторе исследования. «Нахождение эпилептических очагов в определенном отделе головного мозга дает клиницистам критическую информацию, чтобы вести предназначенные методы лечения, у которых есть потенциал, чтобы управлять конфискациями в пациентах, у которых в настоящее время нет вариантов лечения».Исследователи оптимистичны, что метод отображения GluCEST предлагает пациентам возможность для расширенного лечения эпилепсии, которое могло включать хирургию или лазерную терапию удаления.
Нейростимуляция – электрическая стимуляция, подобная терапии для пациентов с болезнью Паркинсона – может также быть в состоянии уменьшить неправильное возбуждение, которое производит неустойчивые движения и конфискации.Исследование было поддержано Национальными Институтами Здоровья через грант (EB015893) от NIBIB и грант от Национального Института Неврологических расстройств и Удара.
Дополнительное финансирование было обеспечено Пилотом Маккейба Премию и Центр Университета Пенсильвании Биомедицинской Премии Семени Вычисления и Аналитики Изображения.