Регионарная характеристика накопления бета-амилоида на доклинической и клинической стадиях болезни Альцгеймера

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Накопление бета-амилоида (Ab) в виде сенильных бляшек в коре головного мозга является одним из наиболее характерных патоморфологических признаков болезни Альцгеймера (БА). Согласно концепции доклинической стадии БА, накопление Ab может отмечаться задолго до появления клинической симптоматики. В настоящем исследовании мы рассчитали уровень накопления Ab в различных областях головного мозга с помощью радиофармпрепарата N-метил-[11C]2-(4’-метиламинофенил)-6-гидроксибензотиазола ([11C]PIB) у 16 больных с умеренно выраженной деменцией альцгеймеровского типа (ДАТ) и у 223 человек в возрасте от 50 до 86 лет, у которых не отмечалось каких-либо когнитивных расстройств. Пороговый уровень, превышение которого свидетельствует о патологическом характере накопления Ab, определяли по среднему значению потенциала связывания [11C]PIB для четырех участков коры головного мозга с наиболее высоким Ab. В обеих группах — и с низким (n = 181), и с высоким (n = 42) уровнем Ab — наибольшее накопление [11C]PIB отмечалось в предклинье. У больных с ДАТ уровень Ab был существенно выше, чем у клинически бессимптомных лиц во всех исследованных участках головного мозга с максимальными значениями в области предклинья и префронтальных отделах коры. Полученные данные свидетельствуют, что предклинье является областью коры головного мозга, которая наиболее рано вовлекается в процесс накопления Ab.

Об авторах

Андрей Геннадьевич Власенко

Медицинский факультет Вашингтонского университета

Email: andrei@npg.wustl.edu
США, Сент-Луис

J. C. Morris

Медицинский факультет Вашингтонского университета

Email: andrei@npg.wustl.edu
США, Сент-Луис

M. A. Minton

Медицинский факультет Вашингтонского университета

Автор, ответственный за переписку.
Email: andrei@npg.wustl.edu
США, Сент-Луис

Список литературы

  1. Agdeppa E.D., Kepe V., Liu J. et al. Binding characteristics of radiofluorinated 6-dialkylamino-2-naphthylethylidene derivatives as positron emission tomography imaging probes for beta-amyloid plaques in Alzheimer’s disease. J. Neurosci. 2001; 21: RC189.
  2. Berg L. Clinical Dementia Rating (CDR). Psychopharmacol. Bull. 1988; 24: 637–639.
  3. Braak H., Braak Е. Neuropathological stageing of Alzheimer-related changes. Acta Neuropathol. (Berl.) 1991; 82: 239–259.
  4. Bradley K.M., O’Sullivan V.T., Soper N.D. et al. Cerebral perfusion SPET correlated with Braak pathological stage in Alzheimer’s disease. Brain 2002; 125: 1772–1781.
  5. Cavanna A.E., Trimble M.R. The precuneus: a review of its functional anatomy and behavioral correlates. Brain 2006; 129: 564–583.
  6. Corder E.H., Saunders A.M., Strittmatter W.J. et al. Gene dose of apolipoprotein E type 4 allele and the risk of Alzheimer’s disease in late onset families. Science 1993; 261: 921–923.
  7. Dickerson B.C. New frontiers in computational analysis of human hippocampal anatomy. Hippocampus 2009; 19: 507–509.
  8. Edison P., Archer H.A., Hinz R. et al. Amyloid, hypometabolism, and cognition in Alzheimer disease. An [11C]PIB and [18F]FDG PET study. Neurology 2007; 68: 501–508.
  9. Fagan A.M., Mintun M.A., Mach R.H. et al. Inverse relation between in vivo amyloid imaging load and cerebrospinal fluid Abeta42 in humans. Ann. Neurol. 2006; 59: 512–519.
  10. Hardy J., Allsop D. Amyloid deposition as the central event in the aetiology of Alzheimer’s disease. Trends Pharmacol. Sci. 1991; 12: 383–388.
  11. Hardy J., Duff K., Hardy K.G. et al. Genetic dissection of Alzheimer’s disease and related dementias: amyloid and its relationship to tau. Nat. Neurosci. 1998; 1: 355–358.
  12. Hardy J., Selkoe D.J. The amyloid hypothesis of Alzheimer’s disease: progress and problems on the road to therapeutics. Science 2002; 297: 353–356.
  13. Hardy J.A., Higgins G.A. Alzheimer’s disease: the amyloid cascade hypothesis. Science 1992; 256: 184–185.
  14. Hedden T., Van Dijk K.R., Becker J.A. et al. Disruption of functional connectivity in clinically normal older adults harboring amyloid burden. J. Neurosci. 2009; 29: 12686–12694.
  15. Huang C., Wahlund L.O., Svensson L. et al. Cingulate cortex hypoperfusion predicts Alzheimer’s disease in mild cognitive impairment. BMC Neurol. 2002; 2: 9.
  16. Hulette C.M., Welsh-Bohmer K.A., Murray M.G. et al. Neuropathological and neuropsychological changes in «normal» aging: evidence for preclinical Alzheimer disease in cognitively normal individuals. J. Neuropathol. Exp. Neurol. 1998; 57: 1168–1174.
  17. Ikonomovic M.D., Klunk W.E., Abrahamson E.E. et al. Post-mortem correlates of in vivo PiB-PET amyloid imaging in a typical case of Alzheimer’s disease. Brain 2008; 131: 1630–1645.
  18. Kemp P.M., Hoffmann S.A., Holmes C. et al. The contribution of statistical parametric mapping in the assessment of precuneal and medial temporal lobe perfusion by 99mTc-HMPAO SPECT in mild Alzheimer’s and Lewy body dementia. Nucl. Med. Commun. 2005; 26: 1099–1106.
  19. Klunk W.E., Engler H., Nordberg A. et al. Imaing brain amyloid in Alzheimer’s disease with Pittsburgh Compound-B. Ann. Neurol. 2004; 55: 306–319.
  20. Kogure D., Matsuda H., Ohnishi T. et al. Longitudinal evaluation of early Alzheimer’s disease using brain perfusion SPECT. J. Nucl. Med. 2000; 41: 1155–1162.
  21. Leinonen V., Alafuzoff I., Aalto S. et al. Assessment of beta-amyloid in a frontal cortical brain biopsy specimen and by positron emission tomography with carbon 11-labeled Pittsburgh Compound B. Arch. Neurol. 2008; 65: 1304–1309.
  22. Logan J., Fowler J.S., Volkow N.D. et al. Graphical analysis of reversible radioligand binding from time-activity measurements applied to [N-11C-methyl]-(-)-cocaine PET studies in human subjects. J. Cereb. Blood Flow Metab. 1990; 10: 740–747.
  23. Logan J., Fowler J.S., Volkow N.D. et al. Distribution volume ratios without blood sampling from graphical analysis of PET data. J. Cereb. Blood Flow Metab. 1996; 16: 834–840.
  24. Lustig C., Snyder A.Z., Bhakta M. et al. Functional deactivations: change with age and dementia of the Alzheimer type. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A 2003; 100: 14504–14509.
  25. Minoshima S., Giordani B., Berent S. et al. Metabolic reduction in the posterior cingulate cortex in very early Alzheimer’s disease. Ann. Neurol. 1997; 42: 85–94.
  26. Mintun M.A., Larossa G.N., Sheline Y.I. et al. [11C]PIB in a nondemented population: potential antecedent marker of Alzheimer disease. Neurology 2006; 67: 446–452.
  27. Morris J.C. The Clinical Dementia Rating (CDR): current version and scoring rules. Neurology 1993; 43: 2412–2414.
  28. Morris J.C., Price A.L. Pathologic correlates of nondemented aging, mild cognitive impairment, and early-stage Alzheimer’s disease. J. Mol. Neurosci. 2001; 17: 101–118.
  29. Morris J.C., Roe C.M., Grant E.A. et al. Pittsburgh compound B imaging and prediction of progression from cognitive normality to symptomatic Alzheimer disease. Arch Neurol. 2009; 66: 1469–1475.
  30. Morris J.C., Roe C.M., Xiong C. et al. APOE predicts amyloid-beta but not tau Alzheimer pathology in cognitively normal aging. Ann. Neurol. 2010; 67: 122–131.
  31. Price D.L., Sisodia S.S. Mutant genes in familial Alzheimer’s disease and transgenic models. Annu. Rev. Neurosci. 1998; 21: 479–505.
  32. Price J.C., Klunk W.E., Lopresti B.J. et al. Kinetic modeling of amyloid binding in humans using PET imaging and Pittsburgh Compound- B. J. Cereb. Blood Flow Metab. 2005; 25: 1528–1547.
  33. Raichle M.E., MacLeod A.M., Snyder A.Z. et al. A default mode of brain function. Proc. Natl. Acad. Sci USA 2001; 98: 676–682.
  34. Reiman E.M., Caselli R.J., Yun L.S. et al. Preclinical evidence of Alzheimer’s disease in persons homozygous for the epsilon 4 allele for apolipoprotein E. N. Engl. J. Med. 1996; 334: 752–758.
  35. Sakamoto S., Matsuda H., Asada T. et al. Apolipoprotein E genotype and early Alzheimer’s disease: a longitudinal SPECT study. J. Neuroimaging 2003; 13: 113–123.
  36. Salmon E., Collette F., Degueldre C. et al. Voxel-based analysis of confounding effects of age and dementia severity on cerebral metabolism in Alzheimer’s disease. Hum. Brain Mapp. 2000; 10: 39–48.
  37. Selemon L.D., Goldman-Rakic P.S. Common cortical and subcortical targets of the dorsolateral prefrontal and posterior parietal cortices in the rhesus monkey: evidence for a distributed neural network subserving spatially guided behavior. J. Neurosci. 1988; 8: 4049–4068.
  38. Selkoe D.J. Soluble oligomers of the amyloid beta-protein impair synaptic plasticity and behavior. Behav. Brain Res. 2008; 192: 106–113.
  39. Sheline Y.I., Raichle M.E., Snyder A.Z. et al. Amyloid plaques disrupt resting state default mode network connectivity in cognitively normal elderly. Biol. Psychiatry 2010; 67: 584–587.
  40. Shulman G.L., Fiez J.A., Corbetta M. et al. Common blood flow changes across visual tasks: II. Decreases in cerebral cortex. J. Cognit. Neurosci. 1997; 9: 648–663.
  41. Small G.W., Ercoli L.M., Silverman D.H. et al. Cerebral metabolic and cognitive decline in persons at genetic risk for Alzheimer’s disease. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2000; 97: 6037–6042.
  42. Small S.A., Duff K. Linking Abeta and tau in late-onset Alzheimer’s disease: a dual pathway hypothesis. Neuron 2008; 60: 534–542.
  43. Storandt M., Mintun M.A, Head D., Morris J.C. Cognitive decline and brain volume loss as signatures of cerebral amyloid-beta peptide deposition identified with Pittsburgh compound B: cognitive decline associated with Abeta deposition. Arch. Neurol. 2009; 66: 1476–1481.
  44. Tanzi R.E., Kovacs D.M., Kim T.W. et al. The gene defects responsible for familial Alzheimer’s disease. Neurobiol. Dis. 1996; 3: 159–168.
  45. Tomlinson B.E., Blessed G., Roth M. Observations on the brains of non-demented old people. J. Neurol. Sci. 1968; 7: 331–356.
  46. Verhoef N., Wilson A.A., Takeshita S. et al. In vivo imaging of Alzheimer disease β-amyloid with [ 1 1 C]SB-13 PET. Am. J. Geriatr. Psychiatry 2004; 12: 584–595.
  47. Vaishnavi S.N., Vlassenko A.G., Rundle M.M. et al. Regional aerobic glycolysis in the human brain. [published online ahead of print September 13 2010] Proc. Natl. Acad. Sci. USA. www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1010459107.
  48. Vlassenko A.G., Vaishnavi N.S., Couture L. et al. Spatial correlation between brain aerobic glycolysis and A deposition. [published online ahead of print September 13 2010] Proc. Natl. Acad. Sci. USA www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1010461107.
  49. Wong D.F., Rosenberg P.B., Zhou Y. et al. In vivo imaging of amyloid deposition in Alzheimer disease using the radioligand 18F-AV-45 (florbetapir [corrected] F 18). J. Nucl. Med. 2010; 51: 913–920.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Vlassenko A.G., Morris J.C., Minton M.A., 2010

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77-83204 от 12.05.2022.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах