Rezonans magnetyczny mózgu narzędziem kwestionowanym

Widoczne na typowych obrazach mózgu z rezonansu magnetycznego (MRI) nasilenie przepływu krwi nie jest zbyt wiarygodnym wskaźnikiem zapotrzebowania energetycznego mózgu – tylko 60 proc. sygnału MRI odpowiada jego rzeczywistej aktywności – informuje “Nature Neuroscience”.

Sygnał fMRI i aktywność mózgu

.Naukowcy z Niemiec i USA odkryli, że wzmożony sygnał fMRI jest w około 40 proc. przypadków związany ze zmniejszoną aktywnością mózgu. Jednocześnie zaobserwowali obniżone sygnały fMRI w obszarach o podwyższonej aktywności.

Cytowana w materiałach prasowych pierwsza autorka publikacji, dr Samira Epp z Uniwersytetu Fryderyka Aleksandra w Erlangen-Norymberdze (FAU) podkreśla, iż „jest to sprzeczne z długoletnim założeniem, że zwiększonej aktywności mózgu zawsze towarzyszy zwiększony przepływ krwi w celu zaspokojenia wyższego zapotrzebowania na tlen. Ponieważ dziesiątki tysięcy badań fMRI na całym świecie opierają się na tym założeniu, nasze wyniki mogą prowadzić do przeciwnych interpretacji w wielu z nich”.

Prof. dr Valentin Riedl, obecnie profesor na FAU oraz dr Epp przebadali ponad 40 zdrowych osób. Każdej z nich polecono wykonanie kilku eksperymentalnych zadań – takich jak obliczenia w pamięci czy przywoływanie wspomnień autobiograficznych – które, jak wiadomo, powodują przewidywalne zmiany sygnału fMRI w rozproszonych obszarach mózgu. Podczas tych eksperymentów naukowcy jednocześnie mierzyli rzeczywiste zużycie tlenu za pomocą nowatorskiej techniki ilościowego MRI.

W zależności od zadania i obszaru mózgu, fizjologiczne wyniki były zróżnicowane. Zwiększone zużycie tlenu – na przykład w obszarach zaangażowanych w obliczenia – nie pokrywało się z oczekiwanym wzrostem przepływu krwi. Analizy ilościowe wykazały natomiast, że obszary te zaspokajały swoje dodatkowe zapotrzebowanie na energię, pobierając więcej tlenu z niezmienionego dopływu krwi. W ten sposób efektywniej wykorzystywały tlen dostępny we krwi, bez konieczności zwiększenia jej przepływu.

Według Riedla wnioski te wpływają również na interpretację wyników badań nad zaburzeniami działania mózgu: „Wiele badań fMRI dotyczących chorób psychicznych lub neurologicznych – od depresji po chorobę Alzheimera – interpretuje zmiany przepływu krwi jako wiarygodny sygnał niedoczynności lub nadczynności neuronów. Biorąc pod uwagę ograniczoną trafność takich pomiarów, należy to teraz ponownie ocenić. Szczególnie w grupach pacjentów ze zmianami naczyniowymi – na przykład spowodowanymi starzeniem się lub chorobami naczyniowymi – zmierzone wartości mogą odzwierciedlać przede wszystkim różnice naczyniowe, a nie deficyty neuronów” – mówi.

Naukowcy proponują uzupełnienie konwencjonalnego podejścia MRI pomiarami ilościowymi. W dłuższej perspektywie takie połączenie mogłoby stanowić podstawę modeli mózgu opartych na energii: zamiast przedstawiać mapy aktywacji zależne od założeń dotyczących przepływu krwi, przyszłe analizy mogłyby wyświetlać wartości wskazujące, ile tlenu – a tym samym energii – jest faktycznie zużywane na przetwarzanie informacji. Otwiera to nowe perspektywy badania chorób związanych ze starzeniem się, chorobami psychicznymi lub neurodegeneracyjnymi w kontekście bezwzględnych zmian metabolizmu energetycznego – i ich dokładniejszego zrozumienia.

Zdrowie – nikt się nie dowie, jako smakujesz, aż się zepsujesz

.W 2020 roku na całym świecie zdiagnozowano ponad 19 milionów nowych przypadków nowotworów (w tym w Polsce ok. 170 000), a 10 milionów ludzi z tego powodu zmarło. Oczekuje się, według Global Cancer Observatory, że do 2040 roku obciążenie to wzrośnie do około 30 milionów nowych przypadków raka rocznie i 16 milionów zgonów, a nowotwory staną się główną przyczyną śmierci. Tymczasem wiele zachorowań na nowotwory można przypisać potencjalnie modyfikowalnym czynnikom ryzyka. Znajomość tego faktu jest absolutnie kluczowa dla rozwoju skutecznych strategii zapobiegania chorobom nowotworowym.

Niedawno w renomowanym międzynarodowym czasopiśmie medycznym „Lancet” konsorcjum Global Burden of Disease Study 2 opublikowało badania związków między wskaźnikami czynników ryzyka (metabolicznego, zawodowego, środowiskowego i behawioralnego) a nowotworami na całym świecie.

Korzystając z szacunków dotyczących zachorowalności na raka, śmiertelności i danych dotyczących czynników ryzyka z 204 krajów oraz obejmujących czynniki ryzyka, od palenia tytoniu do narażenia na działanie czynników rakotwórczych w miejscu pracy, autorzy stwierdzili, że 4,45 miliona zgonów wynika z wystąpienia wymienionych czynników ryzyka. Stanowi to ogółem aż 44,4 proc. zgonów z powodu nowotworów. Jednocześnie skutkowało to utratą 105 milionów lat życia skorelowanych z niepełnosprawnością. Dane te są alarmujące.

Palenie tytoniu odpowiadało za 36,3 proc. zgonów z powodu raka u mężczyzn i 12,3 proc. u kobiet, spożywanie alkoholu – za 6,9 proc. zgonów z powodu raka u mężczyzn i 2,3 proc. u kobiet. Z kolei otyłość (stwierdzana w oparciu o wysoki wskaźnik Body Mass Index – BMI) odpowiadała za 4,2 proc. zgonów z powodu raka u mężczyzn i 5,2 proc. u kobiet. Odkryto również bardzo niepokojący, ponad 20-procentowy wzrost zgonów z powodu nowotworów w latach 2010–2019, który można przypisać powyższym możliwym do uniknięcia przyczynom. Zauważono także, że czynniki ryzyka metabolicznego odgrywały rosnącą rolę. Rośnie też liczba nowotworów związana z czynnikami dietetycznymi i hormonalnymi, w tym zwłaszcza nowotworów piersi i prostaty.

Co istotne, wszystkie wymienione wyżej czynniki można kontrolować czy też ograniczać za pomocą stosunkowo prostych interwencji. Ich szkodliwy wpływ jest zresztą znany już od dziesięcioleci. Dlatego tak ważna jest profilaktyka zdrowotna. Można w jej obrębie wyróżnić kilka typów:

– profilaktykę wczesną, polegającą na kształtowaniu prawidłowych wzorców zdrowotnych w oparciu o odpowiednią edukację, w tym również szczepienia ochronne,

– profilaktykę zdrowotną pierwotną, polegającą na kontrolowaniu czynników ryzyka oraz identyfikacji osób, które znajdują się w grupie ryzyka,

– profilaktykę wtórną, skierowaną do osób znajdujących się w grupie ryzyka i nakierowaną na wczesne wykrycie choroby, a tym samym jak najszybsze wdrożenie leczenia,

– profilaktykę III fazy, skierowaną do osób chorych, mającą na celu zminimalizowanie skutków choroby i zapobieganie powikłaniom.

Tekst dostępny na łamach Wszystko co Najważniejsze: https://wszystkoconajwazniejsze.pl/prof-piotr-czauderna-zdrowie/

PAP/ Paweł Wernicki/ LW