Исследование: нарушение дыхания во сне может влиять на развитие болезни Альцгеймера


Фото из открытых источников
В недавнем исследовании, размещенном на сервере препринтов medRxiv, ученые оценили влияние нарушений дыхания во сне (SDB) на биомаркеры нейровизуализации болезни Альцгеймера (AD). SDB и бессонница являются модифицируемыми факторами риска AD, влияющими на когнитивные функции, такие как внимание, речь и мышление.
 
Факторы образа жизни, такие как физические упражнения и контроль сердечно-сосудистых заболеваний, могут снизить риск развития деменции. Модифицируемые факторы риска включают ожирение, гипертонию, диабет и сосудистые заболевания.
 
Нарушения сна, такие как SDB, могут взаимодействовать с патофизиологией AD, увеличивая риск развития AD и усугубляя когнитивные нарушения.
 
В настоящем исследовании изучалось взаимодействие между нарушением дыхания во сне, когнитивным статусом и биомаркерами болезни Альцгеймера.
 
Команда выбрала 757 человек из базы данных AD Neuroimaging Initiative (ADNI) после оценки их когнитивного статуса [когнитивное отсутствие нарушений (CU), легкие когнитивные нарушения (MCI) и AD] и нарушения дыхания во сне (с SDB или без него).
 
Стратифицированная подвыборка была проведена для повышения устойчивости и надежности результатов, а также для учета несбалансированных размеров выборок по группам.
 
В результате процедуры выборки было получено 10 000 подвыборок [по 10 на группу, совпадающих по таким ковариатам, как возраст, пол, индекс массы тела (ИМТ) и аполипопротеин Е (АРОЕ ε4)]. Впоследствии было отобрано 512 подвыборок, соответствующих ковариатам.
 
Исследованные нейровизуализирующие биомаркеры включали позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ) позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) с бета-амилоидом (Aβ), объем серого вещества (ОМВ) корковых и подкорковых областей головного мозга, региональное поглощение фтордезоксиглюкозы с помощью ПЭТ (рФДГ-ПЭТ), спинномозговую жидкость (ЦСЖ), и когнитивные баллы.
 
Внутрисубъектная структурная магнитно-резонансная томография (sMRI) и информация PET были сопоставлены для каждого человека, и была выполнена морфометрия на основе вокселей (VBM).
 
Оценки ПЭТ Aβ выполнялись в качестве косвенного показателя количества бляшек Aβ в головном мозге; rFDG указывал на метаболизм глюкозы как на суррогат нейронной активности в головном мозге; а значения GMV указывали на структуру мозга.
 
Для оценки когнитивных способностей индивидуумов оценивались баллы мини-теста психического состояния (MMSE). CSF Aβ42, p-tau и данные MMSE были получены из истории болезни субъекта.
 
Для всех биомаркеров и когнитивных показателей была определена величина эффекта ассоциации когнитивного показателя со сном и нарушением дыхания. Для справки: 1000 нулевых моделей были рассчитаны путем случайного перетасовывания меток групп.
 
Средний размер эффекта для каждого биомаркера был оценен путем начальной загрузки для 10 000,0 итераций с использованием нулевой и основной моделей и сравнения их с распределением нулевой модели.
 
Было выполнено линейное регрессионное моделирование, чтобы определить величину эффекта взаимодействия между когнитивными показателями, биомаркерами GMV, Aβ, rFDG и биомаркерами спинномозговой жидкости в подвыборках.
 
Лица с историей болезни Паркинсона, злокачественных новообразований головного мозга или инсульта были исключены из анализа. Кроме того, были исключены лица с SDB+, которые получали двухуровневое положительное давление в дыхательных путях (BiPAP) или постоянное положительное давление в дыхательных путях (CPAP).
 
Взаимодействие между когнитивным статусом и нарушением дыхания во сне оказало среднее влияние на биомаркеры GMB, rFDG и Aβ во многих областях мозга.
 
Величина эффекта для взаимодействия нагрузки Aβ в веретенообразной извилине левой затылочной доли, правом предклинье и средней извилине височной доли была связана с таковой для взаимодействия когнитивной оценки.
 
Кроме того, размеры ассоциативного эффекта для спинномозговой жидкости Aβ42 были связаны с таковыми для бета-амилоида в задней поясной коре (PCC) и правом предклинье, GMV в правой и левой угловых извилинах, веретенообразной извилине в правой затылочной области и региональное поглощение ФДГ в предклинье коры левого мозга.
 
Кроме того, величина эффекта для белка p-tau спинномозговой жидкости коррелировала с таковой для GMV в средней извилине левой височной доли и белка Aβ в латеральной части левой затылочной коры.
 
Наблюдалась сильная связь между SDB и различными биомаркерами AD на разных стадиях заболевания, с более высокой структурной атрофией и функциональной гиперактивностью и более низким амилоидным бременем на доклинических и продромальных стадиях у SDB-положительных людей, чем у SDB-отрицательных.
 
В частности, бремя Aβ было увеличено среди SDB-позитивных людей с AD, что указывает на то, что SDB дегенерирует уязвимые для AD сети мозга независимо от патофизиологии AD, увеличивая когнитивную уязвимость к патофизиологии AD и приводя к более ранней клинической конверсии при более низких уровнях патологии.
 
Прерывистая гипоксия, фрагментация сна, возрастные клеточные и молекулярные нарушения и целостность синапсов изменяют целостность синапсов, повышая уязвимость мозга до накопления Aβ.
 
На более поздних стадиях, когда субъекты имеют более высокие уровни накопления Aβ, SDB и AD имеют синергетические неадаптивные эффекты, усугубляемые генетическими факторами, факторами окружающей среды и образом жизни.
 
Эти изменения в сочетании с генетическими факторами, факторами окружающей среды и образом жизни увеличивают накопление Aβ в головном мозге, а также агрегацию и распределение нерастворимого тау-белка, что приводит к метаболическим, функциональным и структурным изменениям в головном мозге и повышает уязвимость головного мозга к патофизиологии и когнитивным нарушениям болезни Альцгеймера. отклонить.
 
В целом результаты исследования показали, что SDB связан со снижением когнитивных функций у пациентов с болезнью Альцгеймера, поскольку он тесно связан с патологией Aβ при позитронно-эмиссионной томографии и спинномозговой жидкости. Полученные данные показали, что SDB может повышать уязвимость мозга к патофизиологии AD. Взаимодействие между SDB и белком Aβ при CU и MCI может привести к гиперактивности нейронов, независимо от патологий AD, способствуя когнитивным нарушениям и снижению.