Роль МР-морфометрии субполей гиппокампа в диагностике умеренных когнитивных расстройств различного генеза

Когнитивные расстройства являются глобальной медицинской и социальной проблемой, с высокой распространенностью в популяции и быстрым ростом заболеваемости, что обусловлено увеличением численности и продолжительности жизни пожилых людей.

В настоящее время особенно актуальным является выявление таких причин когнитивных расстройств как нейродегенеративные и цереброваскулярные заболевания на стадии умеренных когнитивных расстройств (УКР) и даже доклинических стадиях. Наиболее распространенными типами когнитивных расстройств на додементных стадиях являются амнестические умеренные когнитивные расстройства (аУКР) и подкорковые сосудистые умеренные когнитивные расстройства (псУКР). Гиппокамп играет важную роль в консолидации информации из кратковременной памяти в долговременную и состоит из анатомически и функционально различных субполей. Однако в настоящее время особенности атрофии его субполей при УКР изучены недостаточно. целью исследования являлось уточнение изменения объемов гиппокампа и его субполей на примере УКР различного генеза в сравнении с нормальным возрастным старением. Обследовано 3 группы по 20 человек: пациенты с аУКР, пациенты с псУКР и контрольная группа. В работе проанализированы данные мРТ морфометрии субполей гиппокампа у пациентов с аУКР и псУКР, выполнено сравнение с нормальным возрастным старением. Выявлены существенные различия между группой пациентов с аУКР и контрольной группой, преимущественно по субикулюмам, пресубикулюмам, молекулярному слою гиппокампов, СА1 и СА4; между группой пациентов с псУКР и контрольной группой по субикулюмам, правому пресубикулюму, молекулярном слое правого гиппокампа, зубчатым извилинам и СА4.

В отличии от псУКР при аУКР отмечается достоверное уменьшение объема левого субикулюма на 21 %, правого субикулюма, левого пресубикулюма и молекулярного слоя левого гиппокампа на 19 %, СА4 слева на 17 %.

Полученные данные позволяют предположить что атрофические изменения субполей гиппокампов определяются уже на стадии аУКР и псУКР, а паттерны распределения атрофии субполей гиппокампов могут применяться для дифференциальной диагностики УКР различного генеза.

1. Firbank MJ, Barber R, Burton EJ, O’Brien JT. Validation of a fully automated hippocampal segmentation method on patients with dementia. Human brain mapping. 2008 dec;29(12):1442–9. https://doi.org/10.1002/hbm.20480

2. Fung Y, Ng K, Vogrin S et al. Comparative Utility of Manual versus automated Segmentation of Hippocampus and entorhinal Cortex Volumes in a Memory Clinic Sample. journal of alzheimer’s disease. 2019;68(1):159–171. https://doi.org/10.3233/jad-181172

3. Van Leemput K, Bakkour A, Benner T, Wiggins G, Wald L, Augustinack J et al. Automated segmentation of hippocampal subfields from ultra-high resolution in vivo MrI. Hippocampus. 2009;19(6):549–557. https://doi.org/10.1002/hipo.20615

4. Neznanov N, Ananyeva N, Zalutskaya N, Andreev E, Akhmerova L, Ezhova R et al. Neurovisualisation of the hippocampus: role in diadnostic of the early alzheimer disease. VM BeKHTereV reVIew oF pSyCHIaTry aNd MedICal pSyCHology. 2019;(4):3–11. https://doi.org/10.31363/2313-7053-2018-4-3-11

5. Jellinger K. The pathology of ischemic-vascular dementia. journal of the Neurological Sciences. 2002;203–204:153–157. https://doi.org/10.1016/s0022–510x(02)00282–4

6. Shi Y, Wardlaw J. Update on cerebral small vessel disease: a dynamic whole-brain disease. BMj. 2016;1(3):83–92. https://doi.org/10.1136/svn-2016–000035

7. Емелин А. Ю. Возможности диагностики и лечения когнитивных нарушений на недементных стадиях. Неврология, нейропсихиатрия, психосоматика. 2020;12(5). https://doi.org/10.14412/2074-2711-2020-5-78-83

8. Sanford A. Mild Cognitive Impairment. Clinics in geriatric Medicine. 2017;33(3):325–337. https://doi.org/10.1016/j.cger.2017.02.005

9. Левин ОС. Умеренное когнитивное расстройство: диагностика и лечение. эффективная фармакотерапия. 2012(5):14–21.

10. Petersen R, Lopez O, Armstrong M, Getchius T, Ganguli M, Gloss D et al. Practice guideline update summary: Mild cognitive impairment. Neurology. 2017;90(3):126–135. https://doi.org/10.1212/wnl.0000000000004826

11. Visser P, Kester A, Jolles J, Verhey F. Ten-year risk of dementia in subjects with mild cognitive impairment. Neurology. 2006;67(7):1201–1207. https://doi.org/10.1212/01.wnl.0000238517.59286.c5

12. Petersen R. Mild cognitive impairment clinical trials. Nature reviews drug discovery. 2003;2(8):646–653. https://doi.org/10.1038/nrd1155

13. Seo S, Ahn J, Yoon U, Im K, Lee J, Tae Kim S et al. Cortical Thinning in Vascular Mild Cognitive Impairment and Vascular dementia of Subcortical Type. journal of Neuroimaging. 2010;20(1):37–45. https://doi.org/10.1111/j.1552–6569.2008.00293.x

14. Frisoni G, Galluzzi S, Bresciani l, Zanetti O, Geroldi C. Mild cognitive impairment with subcortical vascular features. journal of Neurology. 2002;249(10):1423–1432. https://doi.org/10.1007/s00415-002-0861-7

15. O’Brien J, Erkinjuntti T, Reisberg B, Roman G, Sawada T, Pantoni L et al. Vascular cognitive impairment. The lancet Neurology. 2003;2(2):89–98. https://doi.org/10.1016/s1474–4422(03)00305-3

16. Скворцов В. В., Левитан Б. Н., Голиева э. А., Малякин Г. И. Дисциркуляторная энцефалопатия в деятельности врача общей практики. Лечащий Врач. 2021;(5):27–31. https://doi.org/10.51793/oS.2021.49.39.006

17. Wardlaw J, Smith E, Biessels G, Cordonnier C, Fazekas F, Frayne R et al. Neuroimaging standards for research into small vessel disease and its contribution to ageing and neurodegeneration. The lancet Neurology. 2013;12(8):822–838. https://doi.org/10.1016/s1474–4422(13)70124-8

18. Schultz C, Engelhardt M. Anatomy of the Hippocampal Formation. Frontiers of Neurology and Neuroscience. 2014;:6–17. https://doi.org/10.1159/000360925

19. Palomero-Gallagher N, Kedo O, Mohlberg H, Zilles K, Amunts K. Multimodal mapping and analysis of the cyto- and receptorarchitecture of the human hippocampus. Brain Structure and Function. 2020;225(3):881–907. https://doi.org/10.1007/s00429-019-02022-4

20. Duncan K, Schlichting M. Hippocampal representations as a function of time, subregion, and brain state. Neurobiology of learning and Memory. 2018;153:40–56. https://doi.org/10.1016/j.nlm.2018.03.006

21. Augustinack JC, Helmer K, Huber KE, Kakunoori S, Zöllei L, Fischl B. Direct visualization of the perforant pathway in the human brain with ex vivo diffusion tensor imaging. Frontiers in human neuroscience. 2010;4:42.https://doi.org/10.3389/fnhum.2010.00042

22. Gómez-Isla T, Price J, McKeel JR. D, Morris j, Growdon J, Hyman B. Profound loss of layer II entorhinal Cortex Neurons occurs in Very Mild alzheimer’s disease. The journal of Neuroscience. 1996;16(14):4491–4500. https://doi.org/10.1523/jNeUroSCI.16–14–04491.1996

23. Zhao W, Wang X, Yin C, He M, Li S, Han Y. Trajectories of the Hippocampal Subfields atrophy in the alzheimer’s disease: a Structural Imaging Study. Frontiers in Neuroinformatics. 2019;13. https://doi.org/10.3389/fninf.2019.00013

24. Nishio K, Ihara M, Yamasaki N, Kalaria R, Maki T, Fujita Y et al. A Mouse Model Characterizing Features of Vascular dementia with Hippocampal atrophy. Stroke. 2010;41(6):1278–1284. https://doi.org/10.1161/strokeaha.110.581686

25. Li X, Li D, Li Q, Li y, Li K, Li S et al. Hippocampal subfield volumetry in patients with subcortical vascular mild cognitive impairment. Scientific reports. 2016;6(1):1–8. https://doi.org/10.1038/srep20873

26. Van De Pol L, Gertz H, Scheltens P, Wolf H. Hippocampal atrophy in Subcortical Vascular dementia. Neurodegenerative diseases. 2011;8(6):465–469. https://doi.org/10.1159/000326695

27. Pin G, Coupé P, Nadal L, Manjon J, Helmer C, Amieva H et al. Distinct Hippocampal Subfields atrophy in older people with Vascular Brain Injuries. Stroke. 2021;52(5):1741–1750. https://doi.org/10.1161/STroKeaHa.120.031743

28. Wong F, Yatawara C, Low A, Foo H, Wong B, Lim L et al. Cerebral Small Vessel disease Influences Hippocampal Subfield atrophy in Mild Cognitive Impairment. Translational Stroke research. 2020;12(2):284–292. https://doi.org/10.1007/s12975-020-00847-4

29. Scher A, Xu Y, Korf E, Hartley S, Witter M, Scheltens P et al. Hippocampal morphometry in population-based incident alzheimer’s disease and vascular dementia: the HaaS. journal of Neurology, Neurosurgery & psychiatry. 2010;82(4):373–377. http://dx.doi.org/10.1136/jnnp.2008.165902

30. Kim G, Lee J, Seo S, Kim J, Seong J, Ye B et al. Hippocampal volume and shape in pure subcortical vascular dementia. Neurobiology of aging. 2015;36(1):485–491. https://doi.org/10.1016/j.neurobiolaging.2014.08.009