Czy nasze oczy mogą ujawnić wczesne oznaki choroby Parkinsona?

No diagnostic test currently exists, so an examination of symptoms is used


P.

Choroba Arkinsona to druga najczęściej występująca choroba neurodegeneracyjna dotykająca ponad 10 milionów ludzi na całym świecie. Charakteryzuje się zmianami w ruchu, w tym drżeniami oraz wolniejszymi i bardziej sztywnymi ruchami. Ale naukowcy zaczynają również badać inne objawy choroby Parkinsona – w tym te dotyczące oka.

Choroba Parkinsona jest wynikiem degeneracji neuronów dopaminowych w zwojach podstawy mózgu – obszarze zaangażowanym w ruchy dobrowolne. Chociaż nie ma lekarstwa na chorobę Parkinsona, objawy można leczyć za pomocą leków zastępujących dopaminę.

Nie ma jednego testu diagnostycznego na chorobę Parkinsona, ponieważ bariera krew-mózg (która chroni mózg przed patogenami krążącymi w krwiobiegu) i czaszka utrudniają ocenę mózgu. W rezultacie subiektywna ocena objawów służy do diagnozowania pacjentów.

Biorąc pod uwagę, że choroba Parkinsona wpływa na układ motoryczny organizmu, być może nie jest zaskakujące, że wykazano, że zaburza ona ruchy oczu. Co obiecujące, chorobę Parkinsona można zdiagnozować za pomocą technologii, które już istnieją, pokazując subtelne zmiany w ruchach oczu i ścieńczenie określonych warstw siatkówki. Może to pomóc w mierzeniu skuteczności leczenia i określaniu postępu choroby.

Badania nad wpływem choroby Parkinsona na ruchy oczu skupiały się na szybkich, balistycznych ruchach oczu w kierunku bodźca (zwanego sakkadą). Odwrotne, antysakadowe, to dobrowolne ruchy naszych oczu oddalających się od bodźca. Wczesne badania wykazały, że błędy w antysakadach – polegające na tym, że uczestnicy nie odwracali wzroku od bodźca świetlnego – są wyższe u osób z chorobą Parkinsona.

W innym badaniu, w którym zastosowano głęboką stymulację mózgu, stwierdzono, że celowanie w gałkę bladą wewnętrzną – obszar mózgu częściowo odpowiedzialny za świadomy ruch – zmniejszyło liczbę błędów antysakadowych. Głęboka stymulacja mózgu jest jedynym chirurgicznym sposobem leczenia choroby Parkinsona.

Działa poprzez kierowanie energii elektrycznej do określonych obszarów mózgu. Stymulacja ukierunkowana na jądro podwzgórza, sąsiedni region, nie daje żadnego efektu. Niedawno naukowcy odkryli, że stymulacja jądra podwzgórza zwiększa liczbę błędów antysakadowych i opóźnia zarówno odejście od bodźca, jak i w jego kierunku.

Chociaż dowody z niewielkiej liczby badań dotyczących stymulacji są sprzeczne, podkreślają one, jak choroba Parkinsona może wpływać na ruchy oczu.

Badania z początku tego roku opisują 85 procent niedawno zdiagnozowanych pacjentów z chorobą Parkinsona, u których po zamknięciu oczu rytmicznie trzepotały powieki. Te niewielkie zmiany w ruchu można zmierzyć wirtualnie za pomocą kamer internetowych. Potrzebne są jednak większe badania, aby zbadać potencjał trzepotania powiek jako narzędzia diagnostycznego.

Naukowcy zidentyfikowali nieprawidłową akumulację białka alfa-synukleiny w obszarach mózgu zaangażowanych w ruchy dobrowolne u pacjentów z chorobą Parkinsona. Alfa-synukleina znajduje się w całym mózgu, chociaż jej funkcja nie została jeszcze dobrze zdefiniowana. Uważa się, że reguluje syntezę dopaminy, co z kolei pomaga regulować ruch.

Co ciekawe, w kilku ostatnich badaniach stwierdzono akumulację alfa-synukleiny w tkance siatkówki pacjentów z chorobą Parkinsona w porównaniu ze zdrowymi próbkami. Ilość znalezionej alfa-synukleiny może nawet korelować z ciężkością choroby – chociaż ten potencjalny wskaźnik choroby można wykryć tylko za pomocą próbek tkanek pośmiertnych.

Skany oczu są rutynową praktyką, co oznacza, że ​​diagnoza jest prawdopodobnie postawiona wcześnie(Shutterstock)

Skany optycznej tomografii koherentnej (OCT), które obejmują przekrojowe obrazy dziesięciu różnych warstw siatkówki, mogą umożliwić naukowcom wykrycie zmian siatkówki u żywych pacjentów. Te skany są szybkie, nieinwazyjne, stosunkowo tanie i łatwe w użyciu.

Jak dotąd w wielu badaniach OCT wykazano ścieńczenie siatkówki u pacjentów z chorobą Parkinsona. Neurony dopaminy znajdują się nie tylko w określonych obszarach siatkówki, ale także w warstwach siatkówki sąsiadujących z tymi regionami stwierdzono, że zawierają alfa-synukleinę. Badania pokazują, że w tych warstwach siatkówki występuje selektywność ścieńczenia siatkówki, co może wskazywać na początek wczesnej choroby Parkinsona.

Oprócz diagnozowania choroby Parkinsona testy okulistyczne mogą również pomóc w śledzeniu postępu choroby. Badanie z udziałem 126 uczestników miało na celu sprawdzenie, czy skany OCT i proste testy wizualne u pacjentów z chorobą Parkinsona korelują z ryzykiem demencji (do obliczenia ryzyka zastosowano algorytm).



Podejścia oparte na populacji, w połączeniu z wykorzystaniem uczenia maszynowego, mogą przesiać duże bazy danych, odkrywając wzorce

Osoby z chorobą Parkinsona, u których obliczono największe ryzyko demencji, wypadły gorzej w badaniach wzroku. U tych pacjentów stwierdzono również większe ścieńczenie siatkówki. Odkrycia te nie zostały powtórzone u uczestników, którzy mieli podobnie wysokie ryzyko demencji, ale nie mieli diagnozy Parkinsona.

Jednak ten rodzaj badań ma ograniczenia. Liczba zaangażowanych pacjentów i inne czynniki – takie jak przyjmowane przez nich leki – mogą wpływać na wyniki. Badania wzroku są również trudniejsze do wykonania u pacjentów z najpoważniejszymi objawami.

Im więcej pacjentów jest badanych, tym więcej można dowiedzieć się o chorobie Parkinsona. Badania big data mogą być korzystne, ponieważ choroba Parkinsona występuje stosunkowo często, a skany oczu stają się coraz bardziej rutynowe. Pozwala to badaczom analizować dużą liczbę skanów OCT i obrazów siatkówki już wykonanych u pacjentów z chorobą Parkinsona i bez niej. Istnieją takie bazy danych, z których największą jest INSIGHT Data Hub for Eye Health, która składa się z milionów skanów oczu oraz anonimowych historii medycznych ponad 250 000 pacjentów.

Podejścia oparte na populacji w połączeniu z wykorzystaniem uczenia maszynowego (rodzaj sztucznej inteligencji) i uczenia głębokiego (podzbiór uczenia maszynowego) mogą przesiać duże bazy danych, odkrywając wzorce. Naukowcy mogą wykorzystać kilka skanów oczu tego samego pacjenta, aby pomóc w zbadaniu postępu choroby.

Coraz więcej dowodów sugeruje, że zmiany w ruchach oczu i strukturze siatkówki wynikają z degeneracji dopaminy, która jest charakterystyczna dla choroby Parkinsona.

Badane są również inne zaburzenia widzenia, takie jak zmiany w szybkim ruchu gałek ocznych podczas snu, postrzeganie ruchu i widzenie kolorów. Co ważne, zmiany te można wykryć nieinwazyjnie.

Dodatkowe raporty Pearse Keane i Siegfried Wagner

Salil Patel jest pracownikiem naukowym w Moorfields Eye Hospital i Nuffield Department of Clinical Neurosciences, a Chrystalina Antoniades jest profesorem nadzwyczajnym neuronauki. Obaj są na Uniwersytecie Oksfordzkim. Pearse Keane jest profesorem okulistyki, a Siegfried Wagner jest pracownikiem naukowym oftalmologii. Obie są na UCL. Ten artykuł pojawił się po raz pierwszy Rozmowa.



Source link