- абстрактно
- ВЪВЕДЕНИЕ
- РЕЗУЛТАТИТЕ
- Ефект на лишаване от тиамин върху телесното тегло и неврологичното състояние
- Структурна ЯМР: Регионални промени в мозъка поради лишаване от тиамин
- Промяна в силата на ЯМР сигнала
- талам
- Тела на бозайници
- Долна колона
- Промяна в структурата на мозъка
- Положително цялостно изследване на мозъка
- Протон MRS: Ефект на лишаване от тиамин върху основните протонни метаболити
- Клинично състояние и мерки в мозъка
- ДИСКУСИЯ
- Модел на неврорадиологични признаци, индуцирани от дефицит на тиамин
- Неврохимична основа за възстановяване на тъканите
- Взаимодействие на дефицит на тиамин и излагане на алкохол
- заключение
абстрактно
Дали хранителният дефицит, включително дефицитът на тиамин, е критичен механизъм във всеки или всички мозъчни обеми, свързани с алкохолизъм и неврохимични аномалии, остава въпрос в изследванията при хора поради сложния, естествен ход на алкохолизма и необходимостта да се разчита на личния хранителен статус по време на гърчове неконтролирана прекомерна консумация на алкохол. Тези проблеми могат да бъдат решавани систематично чрез дългосрочни MRI и MRS изследвания, използващи животински модели на алкохолизъм и хранене.
Маса в пълен размер
РЕЗУЛТАТИТЕ
Ефект на лишаване от тиамин върху телесното тегло и неврологичното състояние
Всички лекувани с пиритиамин животни са загубили тегло (средно 74 g (11,7%), диапазон = 9,3-12,4%), докато лекуваните с тиамин контролни групи са спечелили средно 13 g (2,3%) от началото до края. 14-дневно лечение ( t (16) = 13, 78, p = 0, 0001). Третираните с пиритиамин животни показват средно само леко и незначително увеличение на теглото от средно 24 g към последната дата на сканиране (Фигура 3). Последващ анализ на осем оцелели плъхове, лекувани с пиритиамин, разделени по история на експозиция на алкохол, разкрива, че увеличаването на теглото между ЯМР 2 и 3 се наблюдава само при тези, които не са били изложени на алкохол (взаимодействие на подгрупа след сесия F (1, 6) = 6, 74, p = 0, 0409).
Средно ± SEM от телесното тегло пет пъти за всяка от четирите групи: TW = група, изложена на тиамин + вода; ТА = група, изложена на тиамин + алкохол; PW = пиритиамин + група преди излагане на вода; и PA = пиритиамин + група преди излагане на алкохол. TD = дефицит на тиамин. Имайте предвид, че само средната стойност ± SEM в късното време след TD се основава на три оцелели (от пет първоначални) плъхове в тази група.
Изображение в пълен размер
Въпреки загубата на тегло, откриваемите мозъчни лезии и независимо от излагането на алкохол, само половината от лекуваните с пиритиамин плъхове (трима с предишна експозиция на алкохол) показват клинични признаци на дефицит на тиамин, включително епизоди, подобни на припадъци, летаргия, поставяне на лапа, съмнителна слепота, неспособност да се реагира на стимулация, пътища и невъзможност да се стои на задните лапи. Някои не са яли и са били лекувани със стомашна добавка, докато не започнат доброволно хранене.
Структурна ЯМР: Регионални промени в мозъка поради лишаване от тиамин
Промяна в силата на ЯМР сигнала
Лечението с пиритиамин причинява клинично видимо увеличение на интензивността на сигнала при всички животни както при ранни, така и при късни ехото. Независимо от предишната експозиция на алкохол, интензитетът след пирамидата е значително по-висок, отколкото в групите на таламуса, тялото на бозайници и тиамина с по-ниски колики. Обобщение на тези резултати е представено по-долу, а стойностите на ANOVA са показани в Таблица 2. Различията в групите в тези мозъчни региони не са свързани само с предишна експозиция на алкохол или с взаимодействието с лечението с пиритиамин при каквото и да е измерване (ранно ехо или късно ехо). интензивност на сигнала и време за релаксация Т2) в трисесийни омнибус анализи; следователно първичният анализ не включва алкохола като променлива за групиране. Нито един от анализите не разкрива съществени разлики на изходно ниво между тиамина и групите, лишени от тиамин. Средните стойности ± SEM на тези измервания за всяка област са показани на Фигура 4 (таламус), Фигура 5 (T2 времена на релаксация за три мозъчни области), Фигура 6 (ядра на бозайници) и Фигура 7 (долна колика).
Маса в пълен размер
Вляво: Средно ± SEM на интензитета на ранното ехо и забавения ехо сигнал при три експериментални времена за всяка от четирите групи: TW = група преди излагане на тиамин + вода; ТА = група, изложена на тиамин + алкохол; PW = пиритиамин + група преди излагане на вода; и PA = пиритиамин + група преди излагане на алкохол. TD = дефицит на тиамин. Вдясно: коронални изображения (горен набор от шест изображения = ранно ехо; долен набор от шест изображения = късно ехо), показващи повишена сила на сигнала, отразяваща патологията в таламуса, от pre-TD до ранно след TD, и намален интензитет на сигнала, късно след TD, отразяващо възстановяването, от три експериментални времена за третирани с пиритиамин плъхове и третирани с тиамин плъхове.
Изображение в пълен размер
Средно ± SEM на времето на напречна релаксация в три мозъчни структури при три експериментални времена за всяка от четирите групи: TW = група, изложена на тиамин + вода; ТА = група, изложена на тиамин + алкохол; PW = пиритиамин + група преди излагане на вода; и PA = пиритиамин + група преди излагане на алкохол. TD = дефицит на тиамин.
Изображение в пълен размер
Вляво: Средно ± SEM на интензитетите на ранния ехо и забавения ехо сигнал при три експериментални времена за всяка от четирите групи: TW = група преди тиамин + вода; ТА = група, изложена на тиамин + алкохол; PW = пиритиамин + група преди излагане на вода; и PA = пиритиамин + група преди излагане на алкохол. TD = дефицит на тиамин. Вдясно: Коронални изображения (горен набор от шест изображения = ранно ехо; долен набор от шест изображения = късно ехо), показващ увеличена интензивност на сигнала, отразяваща патологията в ядрата на бозайници, от pre-TD до ранна след TD и без намаляване на интензивността на сигнала късно след TD, отразяващо лошо възстановяване, от три експериментални времена за третирани с пиритиамин плъхове и третирани с тиамин плъхове.
Изображение в пълен размер
Вляво: Средно ± SEM на интензитетите на ранния ехо и забавения ехо сигнал при три експериментални времена за всяка от четирите групи: TW = група преди тиамин + вода; ТА = група, изложена на тиамин + алкохол; PW = пиритиамин + група преди излагане на вода; и PA = пиритиамин + група преди излагане на алкохол. TD = дефицит на тиамин. Вдясно: Коронални изображения (горен набор от шест изображения = ранно ехо; долен набор от шест изображения = късно ехо), показващ повишена сила на сигнала, отразяващ патологията в долните колики, от pre-TD до ранно след TD и намалена интензивност на сигнала късно след TD, отразяващо възстановяването от три експериментални времена за третирани с пиритиамин плъхове и третирани с тиамин плъхове.
Изображение в пълен размер
талам
Двусесийна ANOVA и три сесии разкриха един и същ модел за всички измервания на MRI тъкан, където груповият ефект и взаимодействието между отделните сесии бяха значителни. Последващите t-тестове показаха, че в никакъв случай групите, лекувани с пиритиамин и тиамин, не се различават в началото, но има значителни групови разлики в сесия 2. По този начин, стойностите на ранно ехо, късно ехо и Т2 в таламуса на групата, лекувана с пиритиамин, са били непропорционално по-високи в MRI сесия 2, отколкото в групата, лекувана с тиамин.
Тези разлики се запазват за ранно ехо, но не и късно ехо или Т2, на ЯМР сесия 3. Сравнението на сесии 2-3, индекс на възстановяване, разкрива значително намаляване на хиперинтензивността на сигнала за ранно ехо (р = 0 0002), късно ехо (р = 0, 0005) и Т2 (р = 0,007). По-нататъшни анализи изследваха ефекта от предишната експозиция на алкохол върху възстановяването в групата на пиритиамина и идентифицираха взаимодействието на подгрупата след сесията за T2 (F (1, 6) = 7,575, p = 0,0332) и тенденцията на промяна в интензивността на забавения ехо сигнал. (F (1, 6) = 5 603, p = 0,0557), което показва нарушено възстановяване в двойно лекуваната подгрупа; животни с дефицит на тиамин с предишна експозиция на алкохол показват по-малко възстановяване.
Тела на бозайници
Взаимодействията между отделните сесии бяха значителни при сравняване на две и три сесии при сравняване на ранни ехо данни (p = 0, 0001 за двете сесии) и късни ехо данни (две сесии p = 0,03; три p сесии).
Отляво: Средно ± SEM от обема на страничната камера при три експериментални времена за всяка от четирите групи: TW = група, изложена на тиамин + вода; ТА = група, изложена на тиамин + алкохол; PW = пиритиамин + група преди излагане на вода; и PA = пиритиамин + група преди излагане на алкохол. TD = дефицит на тиамин. Вдясно: Коронарни изображения, показващи разширяване на вентрикулите от преди TD до началото след TD и липса на възстановяване късно след TD, от три експериментални времена за лекувани с пиритиамин и третирани с тиамин плъхове.
Изображение в пълен размер
Въпреки значителния алкохолен ефект (F (1, 14) = 4.82, p
Горният панел на петте коронални изображения се основава на ранните ехо данни, а долният панел представлява данните със забавено ехо. Долните две фигури във всеки панел показват контурите на всяка фигура и разликите в тестовете voxel-by-voxel, които отговарят на критерия за статистическа значимост p
Горният панел на петте коронални изображения се основава на ранните ехо данни, а долният панел представлява данните със забавено ехо. Долните две фигури във всеки панел показват контурите на всяка фигура и разликите в тестовете voxel-by-voxel, които отговарят на критерия за статистическа значимост p
Горният панел на петте коронални изображения се основава на ранните ехо данни, а долният панел представлява данните със забавено ехо. Долните две фигури във всеки панел показват контурите на всяка фигура и разликите в тестовете voxel-by-voxel, които отговарят на критерия за статистическа значимост p
Петте коронални изображения се основават на данни със забавено ехо. Долните две фигури показват контурите на всяка фигура и разликите в тестовете воксел по воксел, които отговарят на критерия за статистическа значимост p
Припокриващи се средни стойности на MRS през трите експериментални времена за вземане на проби за третирани с пиритиамин плъхове (горен набор от три спектъра) и третирани с тиамин плъхове (долна група от три спектъра). Пиковете на NAA, записани в овала, отново са показани като последователни пикове, за да се покажат по-ясно ефектите от лечението.
Изображение в пълен размер
След това бяха проведени отделни специфични за групата ANOVA за всеки количествено измерен метаболит, коригиран с концентрация на тъканите: NAA, Cr, Cr2, Cho и Glu (Фигура 14). Единственият метаболит, показващ или основен групов ефект, или взаимодействие, е NAA (три сесии: група F (1, 14) = 12, 257, p = 0.0035; взаимодействие F (2, 28) = 3.767, p = 0, 0356) . Последвалите ANOVA дават взаимодействия между сесиите, което показва намаляване на 2 SD от изходното ниво до ранна MRS сесия с дефицит след тиамин (F (1, 16) = 9,52, p = 0,0071), последвано от тенденция на възстановяване. след лечение (F (1, 14) = 4.41, p = 0.0553). Въпреки възстановяването, дефицитът е 1,58 SD в NAA в групата с дефицит на тиамин и е значително по-нисък от дефицита в контролните групи (t (14) = 2,153, p
Средно ± SEM на пет количествено определени метаболити и съотношение NAA/Cr за всяко от трите експериментални времена за третирани с тиамин плъхове (отворени кръгове) и третирани с пиритиамин плъхове (затворени кръгове).
Изображение в пълен размер
Анализите, базирани на концентрацията на NAA, се повтарят за съотношението NAA/Cr, метрика, често използвана в клинични изпитвания. Моделът на резултатите е същият като при стойностите на концентрацията, където груповият ефект (F (1, 14) = 14, 421, p = 0, 002) и взаимодействието (F (2, 28) = 3, 554, p = 0, 0421) са били значими за трисесийна ANOVA (Фигура 14). Двусесийна ANOVA допълнително поддържа първоначален спад (F (1, 16) = 5.45, p = 0.0329), последван от значително възстановяване от сесии 2 до 3 (F (1, 14) = 7.04, p = 0.0101). Анализите на ефекта от предишната експозиция на алкохол върху възстановяването в групата, лекувана с пиритиамин, идентифицират взаимодействие подгрупа след сесия за NAA/Cr (F (1, 6) = 7, 226, p = 0, 0361), което предполага непропорционално по-голямо подобрение при изложени на алкохол плъхове (Фигура 15).). Изразяването на концентрациите на Cho като съотношения NAA или Cr не води до значителни групови разлики при каквато и да е връзка. Не са открити значителни ефекти от лечението върху Glu, което е добре разрешено чрез 2D J спектроскопия.
Средно ± SEM на съотношението NAA/Cr, получено от MRS при три експериментални времена за всяка от четирите групи: TW = група преди тиамин + вода; ТА = група, изложена на тиамин + алкохол; PW = пиритиамин + група преди излагане на вода; и PA = пиритиамин + група преди излагане на алкохол. TD = дефицит на тиамин.
Изображение в пълен размер
Клинично състояние и мерки в мозъка
Пет третирани с пиритиамин животни показаха значителни клинични признаци на дефицит на тиамин, а пет (три наивни към алкохола, двама изложени на алкохол) показаха увеличаване на интензивността на таламичния сигнал при всичките 10 плъхове и намаляване на NAA при девет от 10. Измерванията на ANOVA при животни, лекувани с пиритиамин, разкриват значителни разлики в телесното тегло и промените в мозъка в зависимост от наличието или отсъствието на клинични признаци. Плъхове, които показват клинични признаци, са загубили повече тегло и са имали по-малко възстановяване на телесното тегло (стр