“Cách giám sát thay đổi mạch máu cải thiện phát hiện bệnh não”

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Brown đã tiết lộ cách nó có thể theo dõi sự phát triển của các động mạch máu não trong một khoảng thời gian dài. Những phát hiện của nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí ‘Nature Communications’.

Bệnh Alzheimer là một ví dụ về bệnh não liên quan đến tuổi tác thường mất cả đời để phát triển nhưng thường chỉ được xác định sau khi các triệu chứng bắt đầu. Do đó, một nhóm các nhà nghiên cứu y sinh do các học giả từ Đại học Brown đứng đầu đã điều tra xem liệu các bệnh thoái hóa thần kinh nghiêm trọng có thể được xác định sớm hơn nhiều thập kỷ hay không – có lẽ bằng một việc đơn giản như khám mắt định kỳ thay vì một quy trình chẩn đoán. Những khám phá này bắt đầu cung cấp cho các nhà nghiên cứu y sinh các công cụ để tìm và điều tra các dấu ấn sinh học trong các mạch máu này có thể chứa thông tin quan trọng để phát hiện sớm các bệnh thoái hóa thần kinh tiến triển như bệnh Alzheimer, Parkinson, bệnh Huntington và bệnh đa xơ cứng.

Để tìm ra những dấu ấn sinh học này trong võng mạc chuột, hy vọng rằng họ sẽ áp dụng phương pháp của mình cho hình ảnh võng mạc của con người trong tương lai. Điều này sẽ cho phép họ nghiên cứu và theo dõi sự thay đổi của các mạch máu. Dự án này là một trong nhiều nghiên cứu mà các nhà nghiên cứu của Đại học Brown đang tiến hành để phát hiện sớm bệnh Alzheimer bằng cách nhìn vào mắt. “Trong bài báo này, chúng tôi chỉ ra rằng bằng cách sử dụng công nghệ hình ảnh của mình, chúng tôi có thể chụp đi chụp lại bộ não của cùng một con vật trong gần một năm, đo lường các đặc tính của mạch máu não”, tác giả nghiên cứu cao cấp Jonghwan Lee, trợ lý giáo sư tại Đại học Y khoa, cho biết. Trường Kỹ thuật Brown và Viện Khoa học Não bộ Carney. “Kết quả có khả năng mở ra con đường dự đoán khi nào ai đó có nguy cơ mắc bệnh thoái hóa thần kinh này và để các bác sĩ kê đơn điều trị sớm cho họ.”

Theo dõi cách các mạch máu não thay đổi trong thời gian dài ở những người mắc bệnh thoái hóa thần kinh liên quan đến tuổi tác, so với những thay đổi bình thường trông như thế nào, từ lâu đã là mục tiêu của các nhà khoa học. Người ta tin rằng các mạch máu não ở những người mắc bệnh não có dấu hiệu suy giảm và xấu đi hàng chục năm trước khi các triệu chứng của bệnh bắt đầu. Lee cho biết: “Nếu chúng ta có thể phát hiện những thay đổi trong các mạch máu trong não hoặc trong võng mạc trong một thời gian dài, thì từ lâu đã được coi là có thể dự đoán sự khởi phát của loại bệnh này.

Tuy nhiên, những thách thức trong các phương pháp hiển vi hiện tại đã khiến loại phát hiện theo chiều dọc này trở nên cực kỳ khó khăn, đòi hỏi nhiều giải pháp. Nhóm nghiên cứu – bao gồm cả các nhà khoa học từ Trường Y khoa Warren Alpert Brown và Trường Y tế Công cộng – đã tìm kiếm một cách tiếp cận trực tiếp hơn. Phương pháp mới do họ tạo ra kết hợp các kỹ thuật hình ảnh tiên tiến và thuật toán AI để phát hiện những thay đổi trong động lực học và giải phẫu của mạch máu não. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng phương pháp này để đo lường những thay đổi này ở 25 con chuột trong 7 tháng.

Theo nghiên cứu, nhóm nghiên cứu tập trung vào một thử nghiệm hình ảnh không xâm lấn được gọi là chụp cắt lớp mạch lạc quang học. OCT sử dụng sóng ánh sáng để nhìn xuyên qua võng mạc và hình ảnh các mạch máu xung quanh dây thần kinh thị giác. Nhóm nghiên cứu đã điều chỉnh các kỹ thuật OCT khác nhau để hình dung các mạch máu não như mạch màng phổi, mạch vỏ não và mạng lưới mao mạch. Sau đó, họ tích hợp phương pháp OCT với các thuật toán xử lý hình ảnh để tìm các mẫu trong dữ liệu mà họ thu thập được từ chuột bình thường và chuột mô hình bệnh Alzheimer. Phân tích dữ liệu, họ nhận thấy sự khác biệt giữa những thay đổi bình thường liên quan đến tuổi tác và những thay đổi mạch máu do bệnh gây ra.

Lee cho biết: “Chúng tôi đã tìm thấy một số dấu ấn sinh học như các mạch máu lớn trở nên mỏng hơn và lưu lượng máu giảm, và thú vị hơn là mô hình mạng lưới mạch máu đã thay đổi đáng kể so với động vật già bình thường”. ()