Аутизм со временем изменяет белое вещество

Ученые из Йельского университета во время анализа специализированных МРТ-исследований обнаружили значительные изменения в микроструктуре белого вещества головного мозга у подростков и молодых людей с расстройствами аутистического спектра по сравнению с контрольной группой.

Об этом говодится в исследовании, которое будет представлено на следующей неделе на ежегодном собрании Радиологического общества Северной Америки (RSNA). Изменения были наиболее выражены в области, облегчающей связь между двумя полушариями мозга.

“Каждый 68-ой ребенок в США страдает аутизмом, но большое разнообразие проявлений и тяжести симптомов затрудняют раннее распознавание расстройства и отслеживание реакции на лечение”, – говорит Клара Вебер, аспирант-исследователь Медицинской школы Йельского университета.

“Мы стремимся найти биомаркеры нейровизуализации, которые потенциально могут облегчить диагностику и планирование терапии”.

Исследователи рассмотрели результаты сканирования мозга с помощью диффузно-тензорной МРТ, полученных на основе большого набора данных пациентов в возрасте от шести месяцев до 50 лет. Диффузно-тензорная МРТ – это метод количественной и качественной оценки диффузии воды в мозге, измеряющий, как вода движется по участкам белого вещества. Молекулы воды диффундируют через мозг по-разному, в зависимости от целостности, архитектуры и наличия барьеров в тканях.

“Если вы подумаете о сером веществе как о компьютере, белое вещество похоже на кабели”, – говорит Вебер. “Диффузно-тензорная МРТ помогает нам оценить, подключены и исправны ли эти кабели”.

В ходе исследования были проанализированы клинические данные и данные диффузно-тензорной МРТ 583 пациентов, относящихся к четырем различным группам: младенцы, из которых 34 с расстройствами аутистического спектра (РАС) и 121 в контрольной группе (34 % девочки, средний возраст 7 месяцев); дети ясельного возраста, из которых 57 с РАС и 45 в контрольной группе (27 % девочки, средний возраст 32 месяца); подростки, из которых 106 с РАС и 124 в контрольной группе (49 % девочки, средний возраст 158 месяцев); и молодежь, из которых 67 с РАС и 29 в контрольной группе (1 % девушки, средний возраст 230 месяцев).

“Одной из сильных сторон нашего исследования является то, что мы рассмотрели широкий диапазон возрастных групп, а не только детей школьного возраста”, – говорит Вебер.

Чтобы оценить влияние возраста и диагноза РАС на микроструктуру белого вещества, исследовательская группа создала карты фракционной анизотропии, средней диффузии и радиальной диффузии, используя данные четырех исследований.

Фракционная анизотропия – это степень, в которой диффузия воды ограничена только одним направлением. Нулевое значение говорит о том, что диффузия во всех направлениях не ограничена. Единица означает, что диффузия происходит только в одном направлении. Средняя диффузия – это общая подвижность молекул воды, которая отражает, насколько плотно упакованы вместе клетки. Радиальная диффузия – это степень диффузии воды перпендикулярно тракту белого вещества.

“Когда целостность белого вещества нарушается, мы видим, что большее количество воды диффундируется перпендикулярно, что приводит к более высокой радиальной диффузии”, – сказал Вебер.

Ключевым выводом анализа стало снижение фракционной анизотропии в переднего/среднего тракта мозолистого тела у подростков и юношей с РАС по сравнению с участниками контрольной группы. Мозолистое тело – это толстый пучок нервных волокон, который соединяет два полушария головного мозга и позволяет им взаимодействовать.У молодых людей было обнаружено соответствующее увеличение средней и радиальной диффузии, связанное с расстройствами аутистического спектра (РАС).

“У подростков мы наблюдали значительное влияние аутизма”, – говорит Вебер.

“У взрослых эффект был еще более выраженным. Наши результаты подтверждают идею о нарушении связности мозга при аутизме, особенно в трактах, соединяющих оба полушария”.

У младенцев и детей ясельного возраста по сравнению с контрольной группой никакого снижения фракционной анизотропии в тех же трактах не наблюдалось.

Исследователи надеются, что полученные результаты помогут улучшить раннюю диагностику РАС и предоставить потенциальные объективные биомаркеры для отслеживания реакции на лечение.

“Нам нужно найти более объективные биомаркеры этого расстройства, которые можно было бы применить в клинической практике”, – говорит Вебер.