1 czerwca 2023 r

Coraz więcej dowodów wskazuje na interakcje między zdrowiem serca a zdrowiem mózgu.

Choroby sercowo-naczyniowe stanowią kluczowe tło dla chorób mózgu, takich jak udar, demencja, choroba małych naczyń mózgowych i upośledzenie funkcji poznawczych. Badania wykazały na przykład, że migotanie przedsionków, nawet u osób bez udaru, wiąże się ze zwiększoną częstością występowania demencji i cichych uszkodzeń mózgu. Niewydolność serca została powiązana z zaburzeniami funkcji poznawczych i demencją z powodu zmniejszonego przepływu krwi w mózgu spowodowanego niewydolnością serca. I odwrotnie, zaburzenia psychiczne i negatywne czynniki psychologiczne mogą przyczyniać się do wystąpienia i progresji chorób sercowo-naczyniowych. Osoby cierpiące na schizofrenię, chorobę afektywną dwubiegunową, epilepsję lub depresję są bardziej podatne na choroby układu krążenia.

Pomimo tej rosnącej wiedzy, wcześniejsze badania dotyczące interakcji serce-mózg i powiązanych czynników ryzyka miały ograniczony zakres, skupiając się na określonych chorobach lub wykorzystując małe rozmiary próbek. W rezultacie ogólne zrozumienie strukturalnych i funkcjonalnych powiązań między sercem a mózgiem pozostaje niepełne.

Nowe badanie przeprowadzone przez naukowców z UNC-Chapel Hill, University of Pennsylvania i Purdue University wykorzystuje duże dane obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (MRI), aby rzucić światło na ścisły związek między chorobami sercowo-naczyniowymi a chorobami mózgu, takimi jak udar, demencja i upośledzenie funkcji poznawczych. rozwikłanie podstawowych sygnatur genetycznych i połączeń między narządami między sercem a mózgiem.

Dr Bingxin Zhao

Prowadzony przez grupę Statystyki i Sygnałów Biostatistics and Imaging Genomics Analysis Lab (BIG-S²) w UNC, badanie zostało opublikowane dzisiaj w Nauka, jednym z najlepiej ocenianych czasopism. Pierwszym autorem badania jest dr Bingxin Zhao, adiunkt statystyki i nauki o danych na Uniwersytecie w Pensylwanii oraz doktorant z UNC Gillings School of Global Public Health. Dodatkowi autorzy to Yue Yang, Zirui Fan, Zhengyi Wu, Xifeng Wang, Tianyou Luo, Jiarui Tang, Di Xiong, Jie Chen, Yue Shan, Chalmer Tomlinson i Ziliang Zhu, a także profesorowie dr Yun Li, Jason L. Stein, dr i Hongtu Zhu, dr.

Mając doświadczenie w biostatystyce, statystyce, nauce o danych, radiologii, informatyce i genetyce, zespół przeprowadził swoje badania, korzystając z danych od ponad 40 000 osób w badaniu UK Biobank. Wykorzystali zaawansowany rurociąg do wyodrębnienia 82 cech MRI serca, obejmujących pomiary komór serca, przekrojów aorty i charakterystyk regionalnych. Jednocześnie zidentyfikowali szeroki wachlarz cech MRI mózgu, w tym miary strukturalne, dyfuzyjne i funkcjonalne, zapewniając kompleksowe zrozumienie nieprawidłowości i połączeń w mózgu.

Wyniki, które obejmowały kontrolę różnych czynników, potwierdziły, że cechy MRI serca znacząco wpłynęły na zdrowie mózgu w różnych trybach obrazowania. W szczególności niekorzystne cechy lewej komory były silnie związane z gorszą mikrostrukturą istoty białej w mózgu.

Poprzez badania asocjacyjne całego genomu (GWAS) naukowcom udało się odkryć architekturę genetyczną leżącą u podstaw połączeń serce-mózg. Łącznie zidentyfikowano 80 loci genomowych powiązanych z cechami MRI serca. Wpływ genów na strukturę i funkcję serca był taki sam u obu płci. Ponadto badanie ujawniło wspólne wpływy genetyczne i kolokalizacje między chorobami serca i mózgu oraz złożonymi cechami. Na przykład niekorzystna grubość ściany mięśnia sercowego była genetycznie związana ze zwiększonym ryzykiem udaru mózgu. Naukowcy wykorzystali również randomizację mendlowską do zbadania przyczynowych powiązań genetycznych i odkryli, że niekorzystne cechy serca mogą mieć genetyczny wpływ przyczynowy na zaburzenia psychiczne i depresję.

Poprzez pogłębienie zrozumienia skomplikowanych połączeń między sercem a mózgiem, badanie to ma znaczący wpływ na przewidywanie ryzyka chorób i zapobieganie im. Perspektywa wielonarządowa w tym badaniu oferuje nowe możliwości łagodzenia negatywnego wpływu chorób narządów na siebie nawzajem i poprawy ogólnego zdrowia ludzkiego.

Wyniki szeroko zakrojonych analiz, do których można uzyskać dostęp za pośrednictwem portalu wiedzy na temat genetyki obrazowania serca (Heart-KP), stanowią cenne źródło informacji i wgląd w dalsze badania nad genetycznymi podstawami połączeń serce-mózg oraz związanych z nimi złożonych cech i zaburzeń.

Przeczytaj całe badanie online.

Skontaktuj się z zespołem ds. komunikacji UNC Gillings School of Global Public Health pod adresem sphcomm@unc.edu.