Μελέτη των δομικών αλλοιώσεων του αμφιβληστροειδή στα διάφορα στάδια της νόσου Αlzheimer

Abstract

It is known that various neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease in all its stages, multiple sclerosis, Parkinson's disease and lateral amyotrophic lateral sclerosis affect the thickness and volume of the retina in the area of the macula and around the optic nipple. Efforts are being made to identify retinal biomarkers capable of making optical coherence tomography a reliable adjunctive screening method in the early diagnosis of patients with Mild Cognitive Impairment (MCI). This is very important considering that patients with MCI develop Alzheimer's disease and that Alzheimer's disease is the most common form of dementia in the world. It would be important to diagnose patients with MCI early and also to identify those who are most likely to develop Alzheimer's disease in a timely manner so that we can stop the disease as soon as possible, taking advantage of the prevention options available to us. Moving in this direction, many researchers have turned to the use of optical coherence tomography in search of computed tomographic biomarkers to achieve the above objectives. In the case of patients with MCI the results of the studies are contradictory, while in patients with early-stage Alzheimer's disease retinal thinning is considered almost a given. We have used high-definition coherence optical tomography to determine whether and to what extent retinal thickness and volume can be used as biomarkers for the early diagnosis and follow-up of patients with MCI, and to correlate these retinal lesions with cognitive function. Using high-resolution coherence optical tomography, we measured the thickness of the retinal Nerve Fiber Layer around the optic disc, the thickness and volume of the retina in the macular areas, the thickness of the sum of the three inner layers of the retina (Retinal Nerve Fiber Layer + Ganglion Cell Layer + Inner Plexiform Layer = Ganglion Cell Complex (GCC) in the macular area, we measured the percentage (%) of Focal Volume Loss of the GCC in the macular area, and we sought to correlate these findings with the level of cognitive function. We found in patients with MCI a statistically significant decrease in the overall thickness of the Retinal Nerve Fiber Layer around the optic disc (Mann-Whitney test, p: 0.001, mean RNFL overall thickness in patients with MCI 35.53μm and in healthy individuals 55.40μm), statistically significant reduction of the Retinal Nerve Fiber Layer in the temporal quadrant of the optic disc (Mann-Whitney test, p: 0.001, mean RNFL temporal thickness in patients with MCI 35.63μm and in healthy subjects 55.13μm). Also, our study recorded a statistically significant increase in the percentage (%) of focal volume loss of the ganglion cell complex in the macular region in patients with MCI compared to healthy individuals (Mann-Whitney test, p: 0.001, loss rate in patients with MCI 47.50% and in healthy individuals 19.50%). Using the Spearman’s rho statistical test in patients with MCI, no statistically significant correlation was found between the reduction in retinal thickness and volume and the level of cognitive function. In contrast, using the same statistical test in healthy controls, a statistically significant positive correlation was found between retinal thickness and volume and level of cognitive function. More specifically, a statistically significant positive correlation was found between:- central subfield thickness (μm) of inner superior (correlation coefficient r: 0.821, p: 0.001), inner nasal (r: 0.593, p: 0.006), inner inferior (r: 0.529, p: 0.017) and inner temporal macular quadrant (r: 0.731, p: 0.0001), outer superior quadrant (r: 0.685, p: 0.001) and outer temporal (r: 0.738, p: 0.001) quadrant of the macula.- parafoveal volume (mm3) of superior (r: 0.576, p: 0.008), nasal (r: 0.720, p: 0.001), inferior (r: 0.647, p: 0.002) and temporal (r: 0.494, p: 0.027) quadrant of the macula, -perifoveal volume (mm3) of superior (r: 0.684, p: 0.001) and temporal (r: 0.829, p: 0.001) quadrant of the macula.- thickness (μm) of Retinal Nerve Fiber Layer in the temporal quadrant (RNFL temporal) (r: 0.683, p: 0.001)- average thickness (μm) of Ganglion Cell Complex Layer (Retinal Nerve Fiber Layer + Ganglion Cell Layer + Inner Plexiform Layer = Ganglion Cell Complex, GCC) (r: 0.701, p: 0.001)- thickness (μm) GCC in the upper regions of the macula (r: 0.774, p: 0.001)- percentage (%) of generalized loss of ganglion cell complex volume (Ganglion Cell Complex Global Volume Loss, GVL%) in the macula area (r: 0.720, p: 0.002) - and level of cognitive function in healthy individuals in the control group. Optical coherence tomography is an easy, economical and patient-friendly examination method. Further research is needed to identify reliable biomarkers that will aid in the early diagnosis and monitoring of the disease.

Είναι γνωστό ότι διάφορες νευροεκφυλιστικές παθήσεις όπως η νόσος Alzheimer σε όλα της τα στάδια, η σκλήρυνση κατά πλάκας, η νόσος Πάρκινσον καθώς και η πλευρική αμυτοτροφική σκλήρυνση επηρεάζουν το πάχος και τον όγκο του αμφιβληστροειδή στην περιοχή της ωχράς κηλίδας και περί της οπτικής θηλής. Γίνεται προσπάθεια προκειμένου να ταυτοποιηθούν βιοδείκτες του αμφιβληστροειδή, ικανοί να καταστήσουν την οπτική τομογραφία συνοχής μία αξιόπιστη επικουρική εξεταστική μέθοδο στην πρώιμη διάγνωση ασθενών με Ήπια Νοητική Διαταραχή (ΗΝΔ). Αυτό είναι πολύ σημαντικό αν αναλογιστεί κανείς ότι ασθενείς με ΗΝΔ μεταπίπτουν σε νόσο Alzheimer και ότι η νόσος Alzheimer είναι η συνηθέστερη μορφή άνοιας στον κόσμο. Θα ήταν σημαντικό έγκαιρα να διαγνώσουμε τους ασθενείς με ΗΝΔ και να εντοπίσουμε επίσης έγκαιρα αυτούς που έχουν μεγαλύτερες πιθανότητες να μεταπέσουν σε νόσο Alzheimer ώστε έγκαιρα και στο μέτρο του δυνατού να ανακόψουμε την πορεία της νόσου, εκμεταλλευόμενοι τις δυνατότητες πρόληψης που διαθέτουμε. Προς αυτήν τη κατεύθυνση κινούμενοι, πολλοί ερευνητές στράφηκαν στη χρήση της οπτικής τομογραφίας συνοχής προς αναζήτηση τομογραφικών βιοδεικτών προς επίτευξη των παραπάνω στόχων. Στην περίπτωση ασθενών με ΗΝΔ τα αποτελέσματα των μελετών είναι αντικρουόμενα, ενώ σε ασθενείς αρχόμενου σταδίου νόσο Alzheimer η λέπτυνση του αμφιβληστροειδή θεωρείται σχεδόν δεδομένη.Προσπαθήσαμε με τη χρήση οπτικής τομογραφίας συνοχής υψηλής ευκρίνειας να διαπιστώσουμε αν και κατά πόσο το πάχος και ο όγκος του αμφιβληστροειδή μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως βιοδείκτες για την έγκαιρη διάγνωση και περαιτέρω παρακολούθηση ασθενών με ΗΝΔ, καθώς και να συσχετίσουμε αυτές τις αλλοιώσεις του αμφιβληστροειδή με το επίπεδο γνωστικής λειτουργίας.Με τη χρήση οπτικής τομογραφίας συνοχής υψηλής ευκρίνειας μετρήσαμε το πάχος της στιβάδας των νευρικών του αμφιβληστροειδή περί την οπτική θηλή, το πάχος και τον όγκο του αμφιβληστροειδή στις περιοχές της ωχράς κηλίδας, το πάχος του αθροίσματος των τριών έσω στιβάδων του αμφιβληστροειδή (στιβάδα νευρικών ινών+στιβάδα γαγγλιακών κυττάρων+έσω δικτυωτή στιβάδα= Σύμπλεγμα Γαγγλιακών Κυττάρων, ΣΓΚ) στην περιοχή της ωχράς κηλίδας, μετρήσαμε το ποσοστό εστιακής απώλειας όγκου του ΣΓΚ στην περιοχή της ωχράς κηλίδας, το ποσοστό γενικευμένης απώλειας όγκου του ΣΓΚ στην περιοχή της ωχράς κηλίδας και προσπαθήσαμε να συσχετίσουμε τα παραπάνω με το επίπεδο γνωστικής λειτουργίας.Διαπιστώσαμε σε ασθενείς με ΗΝΔ στατιστικά σημαντική μείωση του συνολικού πάχους της στιβάδας των νευρικών του αμφιβληστροειδή περί της οπτικής θηλής (Mann-Whitney test, p: 0.001, μέσος όρος πάχους RNFL overall σε ασθενείς με ΗΝΔ 35.53μm και σε υγιή άτομα 55.40μm), στατιστικά σημαντική μείωση της στιβάδας των νευρικών ινών του αμφιβληστροειδή στο κροταφικό τεταρτημόριο της οπτικής θηλής (Mann-Whitney test, p:0.001, μέσος όρος πάχους RNFL temporal σε ασθενείς με ΗΝΔ 35.63μm και σε υγιή άτομα 55.13μm). Επίσης, η εργασία μας κατέγραψε στατιστικά σημαντική αύξηση του ποσοστού (%) εστιακής απώλειας όγκου του συμπλέγματος τω γαγγλιακών κυττάρων στην περιοχή της ωχράς κηλίδας σε ασθενείς με ΗΝΔ συγκριτικά με υγιή άτομα (Mann-Whitney test, p: 0.001, ποσοστό απώλειας σε ασθενείς με ΗΝΔ 47,50% και σε υγιή άτομα 19,50%).Χρησιμοποιώντας τη στατιστική δοκιμασία Spearman’s rho σε ασθενείς με ΗΝΔ δε διαπιστώθηκε στατιστικά σημαντική συσχέτιση μεταξύ μείωσης του πάχους και του όγκου των στιβάδων του αμφιβληστροειδή και του επιπέδου γνωστικής λειτουργίας. Αντίθετα, χρησιμοποιώντας την ίδια στατιστική δοκιμασία σε υγιή άτομα ελέγχου βρέθηκε στατιστικά σημαντική θετική συσχέτιση μεταξύ του πάχους και του όγκου του αμφιβληστροειδή και του επιπέδου γνωστικής λειτουργίας. Πιο συγκεκριμένα, βρέθηκε στατιστικά σημαντική θετική συσχέτιση μεταξύ:- πάχους (μm) του έσω άνω (correlation coefficient r, συντελεστής συσχέτισης r: 0.821, p: 0.001), έσω ρινικού (r: 0.593, p: 0.006), έσω κάτω (r: 0.529, p: 0.017) και έσω κροταφικού τεταρτημορίου της ωχράς κηλίδας (r: 0.731, p: 0.0001, του έξω άνω (r: 0.685, p:0.001) και έξω κροταφικού (r: 0.738, p: 0.001) τεταρτημορίου της ωχράς κηλίδας.- όγκου (mm3) του έσω άνω (r: 0.576, p: 0.008), έσω ρινικού (r: 0.720, p: 0.001), έσω κάτω (r: 0.647, p: 0.002) και έσω κροταφικού (r: 0.494, p: 0.027)τεταρτημορίου της ωχράς κηλίδας, του έξω άνω (r: 0.684, p: 0.001) και έξω κροταφικού (r: 0.829, p:0.001) τεταρτημορίου της ωχράς κηλίδας. - πάχους (μm) στιβάδας νευρικών ινών στο κροταφικό τεταρτημόριο πειθηλαία (RNFL temporal)(r: 0.683, p: 0.001)- μέσου πάχους (average thickness) (μm) στιβάδας συμπλέγματος γαγγλιακών κυττάρων (Retinal Nerve Fiber Layer+Ganglion Cell Layer+Inner Plexiform Layer=Ganglion Cell Complex, GCC) (r: 0.701, p:0.001)- πάχους(μm) GCC στις άνω περιοχές της ωχράς κηλίδας (r: 0.774, p:0.001)- ποσοστού(%) γενικευμένης απώλειας όγκου συμπλέγματος γαγγλιακών κυττάρων (Ganglion Cell Complex Global Volume Loss, GVL%)στην περιοχή της ωχράς κηλίδας (r: 0.720, p: 0.002) – και επιπέδου γνωστικής λειτουργίας σε υγιή άτομα της ομάδας ελέγχουΗ οπτική τομογραφία συνοχής αποτελεί μία εύκολη, οικονομική και φιλική προς τον ασθενή εξεταστική μέθοδο. Απαιτείται περαιτέρω διερεύνηση προς προσδιορισμό αξιόπιστων βιοδεικτών που θα βοηθούν στην έγκαιρη διάγνωση και παρακολούθηση της νόσου.