Количественная оценка железа как маркёра нейродегенерации после черепно-мозговой травмы

Обоснование. Ферроптоз является активным участником патофизиологического процесса вторичных нарушений после черепно-мозговой травмы [1]. Нарушение гомеостаза железа приводит к его избыточному накоплению и образованию активных форм кислорода, что может стать причиной развития различных нейродегенеративных заболеваний. Построение карт магнитной восприимчивости — новая активно развивающаяся количественная методика, имеющая большой потенциал в оценке накопления железа в головном мозге [2].

Цель — определить изменения концентрации железа в головном мозге у пациентов с черепно-мозговой травмой с помощью методики карт магнитной восприимчивости.

Материалы и методы. В исследовании принимали участие 9 пациентов (14±2 года) со среднетяжёлой и тяжёлой черепно-мозговой травмой: трое в остром периоде и шестеро в отдалённом периоде; а также 4 здоровых добровольца (15,3±0,9 года). Всем участникам исследования была проведена магнитно-резонансная томография на томографе Philips Achieva dStream 3T (Philips, Нидерланды). Данные для карт магнитной восприимчивости были получены с помощью последовательности мульти-эхо 3D FFE с компенсацией потока: FA=20, 6 TE: TE1/dTE=4,422 мс/5,795 мс, TR=59 мс (минимальное), размер матрицы — 400×400×75, размер вокселя — 0,6×0,6×0,6 мм³. Для построения карт магнитной восприимчивости была использована программа SEPIA. Построение карты магнитного поля, выделение локального магнитного поля и расчёт магнитной восприимчивости проводились с помощью методик Laplacian, LBV и iLSQR соответственно. Средние значения магнитной восприимчивости были получены в 16 зонах подкоркового серого вещества с помощью атласа CIT168.

Результаты. Предварительные результаты исследования показали более высокие значения магнитной восприимчивости (p=0,07) в компактной части чёрной субстанции для группы пациентов по сравнению с группой контроля: 0,03±0,03 и 0,003±0,018 для групп пациентов и контроля соответственно. Данный результат предполагает возможное различие между группами на уровне статистической тенденции и может свидетельствовать о накоплении железа в этой области после черепно-мозговой травмы. В других исследуемых зонах подкоркового серого вещества изменений в значениях магнитной восприимчивости обнаружено не было.

Увеличение концентрации железа в компактной части чёрной субстанции характерно также для болезни Паркинсона [3]. Это согласуется с тем, что черепно-мозговая травма является фактором риска для развития данного нейродегенеративного заболевания. К одним из возможных причин накопления железа можно отнести гибель нейронов и повышенную проницаемость гематоэнцефалического барьера [4].

Заключение. Повышение значений магнитной восприимчивости в компактной части чёрной субстанции для пациентов с черепно-мозговой травмой может свидетельствовать о накоплении железа в этой области после травмы. Увеличение выборки пациентов позволит в дальнейшем проверить данную гипотезу, а также отследить изменения концентрации железа в различные периоды после черепно-мозговой травмы.