Indagare l'integrità della barriera emato-encefalica nei disturbi dello spettro schizofrenico
Uno studio rivela una barriera emato-encefalica compromessa nei disturbi dello spettro schizofrenico.
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Indice
- Il Ruolo dell'Infiammazione e del Sistema Immunitario
- Cos'è la Barriera Emato-Encefalica?
- Legame Tra Infiammazione e Rottura della BBB
- Misurare la Barriera Emato-Encefalica
- Nuove Tecniche di Imaging
- Panoramica dello Studio Attuale
- Risultati della Ricerca
- Comprendere la Rottura della BBB negli SSD
- Considerando il Corso della Malattia
- Implicazioni dei Risultati
- Limitazioni e Ricerche Future
- Conclusione
- Fonte originale
- Link di riferimento
I disturbi dello spettro della schizofrenia (SSD) comprendono una serie di condizioni che influiscono su come una persona pensa, si sente e si comporta. Le persone con SSD possono sperimentare sintomi positivi, come deliri e allucinazioni; sintomi negativi, come il ritiro dalle interazioni sociali e mancanza di motivazione; e sintomi cognitivi, che possono influenzare la memoria e il processo decisionale. Prima che inizino i sintomi, gli individui con SSD di solito ottengono punteggi peggiori nei test cognitivi rispetto alla popolazione generale.
Infiammazione e del Sistema Immunitario
Il Ruolo dell'Le ricerche mostrano che le reazioni del sistema immunitario e l'infiammazione nel corpo potrebbero giocare un ruolo negli SSD. Questa idea esiste da oltre un secolo ed è supportata da molti studi più recenti. Questi studi esaminano vari fattori, inclusi marker biologici, scansioni cerebrali e risultati di autopsie.
Un'area chiave di interesse è la Barriera emato-encefalica (BBB), che è uno strato protettivo che aiuta a tenere sostanze nocive nel sangue lontane dal cervello. Quando questa barriera si compromette, può causare problemi al cervello e contribuire a disturbi come SSD. Si pensa che la rottura della BBB inizi precocemente nel processo di invecchiamento, soprattutto in una zona del cervello chiamata ippocampo, fondamentale per memoria e apprendimento.
Cos'è la Barriera Emato-Encefalica?
La BBB è composta da cellule che formano connessioni strette, impedendo a sostanze nocive nel sangue di entrare nel cervello. Mentre alcune piccole molecole possono passarci attraverso, la maggior parte delle sostanze richiede sistemi di trasporto specializzati per entrare o uscire dal cervello.
Un'altra barriera, chiamata barriera sangue-liquor cerebrospinale (BCSFB), protegge il cervello e il liquido spinale. Sia la BBB che la BCSFB sono importanti per mantenere un ambiente stabile nel sistema nervoso centrale (CNS), essenziale per una buona salute mentale.
La rottura della BBB è collegata a varie malattie cerebrali, tra cui ictus, malattia di Alzheimer e sclerosi multipla. Quando la BBB è compromessa, può permettere a sostanze nocive di infiltrarsi nel cervello, causando infiammazione e altri problemi.
Legame Tra Infiammazione e Rottura della BBB
Quando la BBB è disturbata, può innescare infiammazione nel cervello. Questo può portare a un ciclo di danni continui che contribuiscono alla Neurodegenerazione. Gli studi suggeriscono che l'infiammazione proveniente da malattie autoimmuni può rendere la BBB più permeabile, esponendo il tessuto cerebrale a sostanze nocive aggiuntive.
Alcune ricerche mostrano che gli individui con Psicosi spesso presentano segni di infiammazione nel loro liquido cerebrospinale (CSF). Questa infiammazione potrebbe influenzare come i neuroni comunicano e portare a ulteriori difficoltà nella funzione cognitiva e nel comportamento in chi ha SSD.
Misurare la Barriera Emato-Encefalica
Attualmente, i medici possono stimare le condizioni della BBB utilizzando vari test. Un metodo comune misura i livelli di albumina nel CSF rispetto al sangue, il che indica se la barriera è integra. Tuttavia, questo metodo ha delle limitazioni e spesso riflette di più la BCSFB rispetto alla BBB stessa.
Studi recenti indicano che circa il 20% delle persone con SSD potrebbe avere una BCSFB compromessa. Sono necessarie ulteriori ricerche per capire come entrambe le barriere siano coinvolte negli SSD e come influenzino gli individui in modo diverso.
Nuove Tecniche di Imaging
Una tecnica promettente per valutare l'integrità della BBB è la risonanza magnetica dinamica con contrasto (DCE-MRI). Questo metodo utilizza un agente di contrasto iniettato nel flusso sanguigno per valutare quanto bene le sostanze si spostano dai vasi sanguigni nei tessuti cerebrali. La DCE-MRI potrebbe fornire un quadro più chiaro della salute della BBB rispetto ai metodi tradizionali e può individuare aree specifiche di preoccupazione nel cervello.
Le ricerche attuali che utilizzano DCE-MRI sono state limitate, soprattutto negli SSD. Un piccolo studio ha trovato una maggiore permeabilità della BBB in una specifica zona cerebrale per individui con schizofrenia rispetto a quelli sani. Tuttavia, sono necessari studi più ampi per confermare questi risultati in diverse aree cerebrali.
Panoramica dello Studio Attuale
Lo studio attuale è progettato per esaminare la rottura della BBB in un gruppo più ampio di individui con SSD rispetto ai controlli sani. L'obiettivo è capire meglio come l'integrità della BBB si relaziona alle caratteristiche cliniche e ai livelli di infiammazione negli individui con SSD.
Popolazione dello Studio
Un totale di 45 individui con SSD sono stati reclutati da un dipartimento psichiatrico, insieme a 42 controlli sani abbinati per età e sesso. Tutti i partecipanti hanno subito valutazioni complete, inclusi test cognitivi e analisi del sangue per misurare i marker infiammatori.
Raccolta Dati
Gli individui con SSD hanno partecipato a vari test per valutare la loro salute mentale e capacità cognitive. I controlli sani sono stati selezionati per assicurarsi che non avessero una storia di problemi psichiatrici. Dopo aver raccolto dati rilevanti, i ricercatori hanno analizzato come questi fattori si relazionano all'integrità della BBB.
Procedure di MRI
Le scansioni MRI sono state completate utilizzando tecnologie avanzate che consentono un imaging dettagliato del cervello e della BBB. Lo studio ha incluso sia scansioni strutturali per riferimento anatomico sia sequenze DCE-MRI per valutare eventuali perdite nella BBB.
Analisi Statistica
I ricercatori hanno utilizzato metodi statistici per confrontare le differenze tra il gruppo SSD e i controlli sani. Varie variabili, come età, sesso e livello di istruzione, sono state considerate durante queste analisi.
Risultati della Ricerca
I risultati dello studio hanno mostrato che gli individui con SSD avevano livelli di perdita della BBB più elevati rispetto agli individui sani. Questo suggerisce che la BBB potrebbe essere più compromessa nelle persone con SSD. Interessante notare che i ricercatori hanno scoperto che questa perdita era più pronunciata in coloro che erano all'inizio della loro malattia.
Anche se è stata osservata una maggiore perdita, non è stata trovata una correlazione significativa tra l'integrità della BBB e la funzione cognitiva all'interno del gruppo SSD. Questo indica che altri fattori potrebbero influenzare le capacità cognitive oltre allo stato della BBB.
Infiammazione e Integrità della BBB
Inoltre, non c'era una chiara relazione tra la perdita della BBB e i marker infiammatori periferici nel sangue. Questo solleva interrogativi su come l'infiammazione influisca sulla salute della BBB e se i marker infiammatori standard siano sufficienti per catturare le complessità dell'infiammazione cerebrale.
Comprendere la Rottura della BBB negli SSD
La maggiore permeabilità della BBB negli individui con SSD potrebbe derivare da vari fattori, incluse influenze genetiche, problemi neurodevelopmentali e processi infiammatori. Cambiamenti nel sistema vascolare sanguigno e ridotto flusso sanguigno in alcune aree del cervello possono contribuire a rendere queste barriere meno efficaci.
Impairments simili della BBB sono stati notati nei disturbi neurodegenerativi, portando i ricercatori a interrogarsi se ci siano meccanismi condivisi tra SSD e condizioni come la malattia di Alzheimer. Alcuni studi hanno suggerito che il declino cognitivo negli SSD potrebbe essere legato a disfunzioni della BBB, anche se la natura esatta di questa relazione rimane poco chiara.
Fattori di Rischio Cardiovascolare
Le persone con SSD sono spesso a maggior rischio di condizioni che influenzano i vasi sanguigni e la circolazione. Queste includono obesità, diabete e malattie cardiovascolari, che possono influire su quanto bene funziona la BBB. Lo studio ha trovato che gli individui con SSD avevano un indice di massa corporea (BMI) più alto rispetto ai controlli sani. Sebbene i ricercatori abbiano tenuto conto del BMI nelle loro analisi, l'impatto più ampio della salute cardiovascolare sulla BBB non è stato completamente valutato.
Considerando il Corso della Malattia
Ricerche precedenti hanno suggerito che l'infiammazione cronica e il flusso sanguigno alterato potrebbero peggiorare l'integrità della BBB nel tempo. Tuttavia, lo studio attuale ha trovato che coloro che si trovano nelle fasi iniziali della SSD (primo episodio psicotico) mostrano una maggiore perdita della BBB rispetto a chi ha più episodi. Questo potrebbe indicare che l'infiammazione gioca un ruolo più significativo nelle fasi iniziali del disturbo.
Livelli aumentati di marker infiammatori nelle persone con SSD al primo episodio supportano questa idea, evidenziando l'importanza dell'infiammazione nelle psicosi nelle fasi iniziali. Nonostante ciò, lo studio non ha trovato un legame diretto tra lo stato della BBB e i livelli di infiammazione misurati tramite rapporti standard.
Implicazioni dei Risultati
Questo studio è significativo poiché sottolinea il potenziale ruolo della BBB negli SSD. Tuttavia, evidenzia anche la necessità di ulteriori ricerche per chiarire la relazione tra l'integrità della BBB, l'infiammazione, la funzione cognitiva e la salute mentale complessiva.
Migliorare la nostra comprensione di questi meccanismi potrebbe portare a strumenti diagnostici e opzioni di trattamento migliori per gli individui con SSD. Colmare il divario tra la ricerca sull'infiammazione periferica e la salute del sistema nervoso centrale potrebbe aiutare a creare terapie mirate volte a mantenere o ripristinare la funzione della BBB.
Limitazioni e Ricerche Future
Sebbene i risultati di questo studio siano promettenti, è fondamentale riconoscere le sue limitazioni. La dimensione del campione, sebbene relativamente grande per questo tipo di ricerca, lascia comunque spazio a ulteriori indagini. Gli studi futuri dovrebbero puntare a coorti ancora più ampie e diverse per comprendere meglio l'impatto della disfunzione della BBB negli SSD.
Inoltre, esplorare le dinamiche della rottura della BBB nel tempo potrebbe fornire informazioni preziose. La ricerca longitudinale che traccia i cambiamenti nell'integrità della BBB insieme alla progressione della malattia e alla risposta al trattamento sarà cruciale per sviluppare strategie efficaci per affrontare gli SSD.
Conclusione
In sintesi, questo studio fornisce nuove evidenze di un'integrità compromessa della BBB negli individui con SSD rispetto agli individui sani. L'aumento della perdita della BBB osservato suggerisce una connessione che merita ulteriori indagini. Comprendere come la BBB si relazioni alla funzione cognitiva, all'infiammazione e agli esiti clinici negli SSD potrebbe aiutare a tracciare la strada per diagnostiche innovative e terapie mirate in futuro. Con la continuazione della ricerca, il potenziale per una migliore comprensione degli SSD attraverso le valutazioni della BBB apre nuove possibilità per il trattamento e la cura nella salute mentale.
Titolo: Increased blood brain barrier leakage in schizophrenia spectrum disorders compared to healthy controls in dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging
Estratto: BackgroundThere is growing evidence for inflammatory mechanisms in schizophrenia spectrum disorders (SSD) that have been associated with blood-brain barrier (BBB) disruption. Previous studies investigating the BBB in SSD focused on cerebrospinal fluid (CSF) markers, that cannot adequately assess BBB integrity. Dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI) represents a sensitive method for investigating subtle barrier breakdown in vivo. So far, only one pilot study has investigated BBB breakdown in SSD with DCE-MRI, in a relatively small cohort. We hypothesized higher leakage in SSD compared to HC, indicative of a clinical sub-phenotype of SSD. MethodsForty-one people with SSD and 40 age- and sex-matched healthy controls (HC) were included in the final analyses of the cross-sectional study. DCE-MRI, clinical characterization, cognitive assessments, blood and CSF analyses were conducted. The volume transfer constant Ktrans was calculated with pharmacokinetic modelling (Patlak method), to estimate the rate of contrast agent transfer between blood and the brains extravascular space. Ktrans maps were compared between the groups to detect group differences in BBB leakage. Within the SSD cohort, the association between leakage and clinical characteristics was investigated with linear regression analyses. ResultsGroup comparisons of Ktrans maps showed higher leakage in SSD compared to HC on a whole brain level. The effect was more pronounced in first episode compared to multiple episode psychosis. No association was detected between leakage and measures of cognition, psychopathology, peripheral inflammation and albumin CSF/serum ratio. DiscussionThis is the largest study to date investigating the BBB in SSD with DCE-MRI in a multimodal approach, allowing direct exploration of the BBB, compared to a HC group. The integrity of the BBB is crucial for maintaining the brains microenvironment, and its disruption could be associated with potential immune system abnormalities. The results of this study provide the first in vivo evidence of higher BBB leakage on a whole brain level compared to HC. The disruption of the BBB in SSD, as detected through DCE-MRI, may provide insights into the diseases mechanisms and potential for targeted treatments. Further research in this area may clarify specific biological disease mechanisms and identify new therapeutic targets.
Autori: Joanna Moussiopoulou, V. Yakimov, B. Rauchmann, H. Toth, J. Melcher, I. Jaeger, I. Lutz, M. Kallweit, B. Papazov, K. Seelos, A. Dehsarvi, L. Roell, M. Campana, F. Raabe, I. Maurus, P. Falkai, A. Hasan, N. Franzmeier, D. Keeser, E. Wagner
Ultimo aggiornamento: 2023-12-13 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.12.12.23299782
Fonte PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.12.12.23299782.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.
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