Научное сотрудничество

Исследования последствий черепно-мозговых травм у детей

Продолжение научного сотрудничества с НИИ Неотложной Детской Хирургии и Травматологии в области исследований последствий черепно-мозговых травм у детей различной степени.

В июле настоящего года был продлен проводимый совместно с Philips научный проект НИИ Неотложной Детской Хирургии и Травматологии, посвященный оценке нарушений метаболизма в неповрежденном веществе головного мозга после черепно-мозговых травм у детей различной степени методами протонной магнитно-резонансной спектроскопии (1Н МРС). За 2 предыдущих года научному коллективу отдела лучевых методов диагностики под руководством заслуженного врача России, и деятеля науки, России профессора, д.м.н. Ахадова Т.А. удалось выявить ряд метаболических нарушений в остром периоде легкой и тяжелой черепно-мозговой травмы. Обнаруженное снижение концентраций глутамата, аспартата и N-ацетиласпартата в сером веществе головного мозга в острой и хронической стадиях тяжелой черепно-мозговой травмы позволило выдвинуть модель угнетения энергетического метаболизма после травмы, за счет нарушения функционирования малат-аспартатного шаттла, который принимает непосредственное участие в энергетическом обмене [1] рис. 1. Для этого была разработана новая методика МР спектроскопии на основе последовательности MEGA-PRESS, позволяющая одновременно проводить измерения аспартата и глутамата у основных участников малат-аспартатного шаттла [2,3].
Рис.1. Схема каскада метаболических нарушений в отсроченном периоде тяжелой черепно-мозговой травмы. (Предоставлена НИИ НДХиТ)

Вторая часть исследования была посвящена анализу или изучению   легкой черепно-мозговой травмы. Были выявлены функциональные (фМРТ покоя [4]), микроструктурные (DTI [5]) и метаболические (МР спектроскопия [6]) изменения в остром периоде сотрясения мозга у пациентов подросткового возраста. Выявленные отклонения обнаружены на фоне отсутствия посттравматических структурных изменений на рутинных МРТ. Такие исследования крайне важны, так как нарушения на микроструктурном и метаболическом уровнях могут быть причиной функциональных нарушений в остром и отдаленном периодах после травмы, и, как следствие, они могут раскрыть новые диагностические и терапевтические возможности.

 

Помимо продолжения исследований черепно-мозговой травмы новый научный проект будет включать в себя изучение мозга с помощью функциональной МР спектроскопии. Этот метод предполагает измерения концентраций метаболитов в зонах активации мозга во время предъявления нейрональной стимуляции (аналогично той, что используется в фМРТ). Такой подход крайне перспективен для исследований нейрохимических основ функционирования мозга. Планируется измерять концентрации основных нейромедиаторов – γ-аминомасляной кислоты и глутамата, а также метаболитов, связанных с ними цепочкой нейро химических превращений – глутамина, N-ацетиласпартата и N-ацетиласпартил глутамата, аспартата и других метаболитов, недоступных для измерения с помощью рутинных методов МР-спектроскопии.

[1] П.Е. Меньщиков, Н.А. Cеменова, Т.А. Аxадов и др. Нарушение метаболизма аспартата, глутамата и N-ацетиласпартата в мозге человека при черепно-мозговой травме по данным протонной магнитно-резонансной спектроскопии; Биофизика 2018 63(6): 1204-1210 https://doi.org/10.1134/S0006302918060200

[2] P. Menshchikov, T. Akhadov, N. Semenova T2 measurement and quantification of cerebral white and gray matter aspartate concentrations in vivo at 3T: a MEGA‐PRESS study. Magn Reson Med. 2019, 82(1), 11–20. https://doi.org/10.1002/mrm.27700

[3] П. Меньщиков, Н. Семенова, Т. Ахадов, Определение уровней N-ацетил аспартата, аспартата и глутамата в локальных структурах головного мозга человека методом J-редактирования спектров протонного магнитного резонанса in vivo. Известия Академии наук 2018, 67 (4) 655-662

[4] Ублинский М.В., Семенова Н.А., Ахадов Т.А. и др. Исследование нарушений функциональных связей между сетью пассивного режима работы мозга и структурами мозжечка у пациентов с легкой черепно-мозговой травмой в острой стадии по данным фМРТ состояния покоя. Медицинская визуализация. 2020;24(2):131-137. https://doi.org/10.24835/1607-0763-2020-2-131-137

[5] Vasiukova, O.R., Akhlebinina, M.I., Manzhurtsev, A.V. et al. The diffusion-tensor imaging reveals alterations in water diffusion parameters in acute pediatric concussion. Acta Neurol Belg (2020). https://doi.org/10.1007/s13760-020-01347-w

[6]  Menshchikov P., Kupriyanov D, Akhadov T. Semenova N. et al. Separate N-acetyl aspartyl glutamate, N-acetyl aspartate, aspartate, and glutamate quantification after pediatric mild traumatic brain injury in the acute phase. Magn Reson Med. 2020;00:1–13. https://doi.org/10.1002/mrm.28332

Наш сайт лучше всего просматривать с помощью последних версий Microsoft Edge, Google Chrome или Firefox.