Okno na oczy: wykorzystanie biomarkerów ocznych do śledzenia postępu choroby Huntingtona

Podczas opieki nad osobami dotkniętymi chorobą Huntingtona (HD) lekarze często napotykają poważne wyzwania z powodu braku precyzyjnych narzędzi do śledzenia postępu choroby lub dokładnego przewidywania, kiedy osoba nosząca gen zacznie wykazywać objawy. Standardowe medyczne skale oceny stosowane obecnie nie są wystarczająco czułe, żeby wykryć bardzo wczesne zmiany w stadium przedobjawowym, co ogranicza możliwości pomocy osobom, zanim zaczną wykazywać trudności ruchowe.

Ponieważ oko jest w rzeczywistości przedłużeniem mózgu i układu nerwowego, naukowcy z University of Cambridge zbadali, czy wykrywanie problemów z oczami (nazywanych w żargonie medycznym „nieprawidłowościami ocznymiˮ), a konkretnie badanie struktury siatkówki i sposobu poruszania się oczu, mogłoby służyć jako wiarygodny marker biologiczny (lub „biomarkerˮ) dla osób z HD. Ich artykuł przeglądowy, niedawno opublikowany w Journal of Neurology, systematycznie przeanalizował literaturę na ten temat.

W przeglądzie autorzy skupili się na dwóch głównych obszarach: optycznej tomografii koherentnej (OCT), która jest sposobem wykonywania szczegółowych skanów tylnej części oka, oraz ocenie okoruchowej, która mierzy sposób poruszania się oczu. Celem było sprawdzenie, czy te nieinwazyjne testy oczne mogłyby pomóc lekarzom wcześniej zdiagnozować chorobę lub dokładniej śledzić jej nasilenie niż obecne metody.

Skany siatkówki

Pierwszy główny obszar badań dotyczył struktury siatkówki, warstwy z tyłu oka, która wychwytuje światło jak matryca aparatu i zawiera komórki nerwowe podobne do tych w mózgu. Ponieważ wiemy, że HD zabija komórki mózgowe, jedna z teorii mówi, że może również powodować ścieńczenie warstw nerwowych siatkówki, które można zmierzyć za pomocą OCT. Jednak przegląd wykazał, że chociaż niektóre badania wykryły ścieńczenie warstwy włókien nerwowych siatkówki, szczególnie po stronie skroniowej (stronie najbliższej ucha), dowody nie były spójne we wszystkich badaniach. Na przykład spośród dziesięciu badań poszukujących tego konkretnego ścieńczenia tylko pięć uznało je za statystycznie istotne. Niektóre badania wykazały, że warstwy siatkówki były cieńsze u pacjentów z cięższymi objawami choroby, co sugeruje możliwy związek między strukturą oka a zdrowiem mózgu, ale inne duże badania nie wykazały żadnego znaczącego ścieńczenia.

Niespójność utrzymywała się, gdy naukowcy przyjrzeli się plamce żółtej, która jest centralną częścią siatkówki odpowiedzialną za zapewnienie ostrego widzenia. Podczas gdy kilka badań wykazało, że plamka żółta była cieńsza lub miała mniejszą objętość u pacjentów z HD, wiele innych nie stwierdziło żadnych zmian. Niektóre badania analizowały również zmiany w gęstości małych naczyń krwionośnych w oczach, ale wyniki były podobnie niespójne. Ogólnie rzecz biorąc, chociaż badania siatkówki wykazują pewien potencjał, fakt, że dowody z różnych badań wydają się wskazywać na różne wnioski, utrudnia ich wykorzystanie jako wiarygodnego sposobu diagnozowania lub śledzenia HD w tej chwili.

Ruchy gałek ocznych

Drugim głównym obszarem zainteresowania w przeglądzie były ruchy gałek ocznych, czyli „funkcja okoruchowaˮ. Naukowcy mogą używać specjalnych kamer śledzących wzrok, żeby sprawdzić, jak szybko i dokładnie dana osoba potrafi spojrzeć na cel oraz zmierzyć „sakadyˮ, czyli szybkie ruchy oczu używane do przenoszenia uwagi z jednego obiektu na drugi. Jak wiemy, HD powoduje mimowolne ruchy ciała; może to jednak często dotyczyć również ruchu oczu. Przegląd wykazał, że w przeciwieństwie do mieszanych wyników ze skanów oczu, takich jak OCT, badania dotyczące ruchów gałek ocznych dostarczyły znacznie wyraźniejszych i bardziej spójnych dowodów.

Dokładniej mówiąc, przegląd podkreślił, że osoby z HD często mają trudności z inicjowaniem ruchów oczu z powodu czegoś, co nazywa się „przedłużonym opóźnieniemˮ – czyli ich mózg potrzebuje więcej czasu, żeby przekazać oczom polecenie poruszenia się w kierunku celu. Kiedy oczy w końcu się poruszają, często przemieszczają się wolniej niż normalnie („zmniejszona prędkośćˮ). Co ważne, te problemy występują nie tylko u osób z trudnościami ruchowymi, ale można je również wykryć u osób w fazie przedobjawowej, które są nosicielami genu, ale jeszcze nie wykazują poważnych objawów fizycznych. To sugeruje, że śledzenie wzroku mogłoby być użytecznym sposobem na wczesne wykrywanie choroby.

W związku z tym szczególnie pomocny test polega na tym, że osoba ma patrzeć w stronę przeciwną do światła, które błyska na ekranie („antysakkadyˮ). Ponieważ naturalnym odruchem u ludzi jest patrzenie na światło, odwrócenie wzroku wymaga od mózgu stłumienia tego odruchu i zaplanowania ruchu w przeciwnym kierunku. Osoby z HD mogą mieć z tym trudności, popełniając więcej błędów i często patrząc na światło zamiast od niego. To pokazuje upośledzenie zdolności mózgu do kontrolowania impulsów i, w miarę jak choroba się pogarsza, te błędy zdarzają się częściej, co czyni to potencjalnie dobrym sposobem na śledzenie, jak szybko choroba postępuje.

Inne objawy oczne

W przeglądzie omówiono szereg innych objawów ocznych. Na przykład, gdy poproszono o czytanie lub wizualne skanowanie obrazu, pacjenci z HD używają mniejszej liczby i mniej efektywnych ruchów oczu, często obierając bardziej chaotyczną ścieżkę patrzenia na obraz. Osoby z HD mają również trudności z utrzymaniem stałego spojrzenia („fiksacjąˮ), ponieważ łatwiej się rozpraszają. Nawet zadania związane z pamięcią wzrokową, w których osoba musi zapamiętać, gdzie błysnęło światło, wykazały, że pacjenci mieli mniejszą dokładność i wolniejsze czasy reakcji.

Ograniczenia tego badania

Pomimo pewnych obiecujących odkryć dotyczących ruchów gałek ocznych, należy wziąć pod uwagę szereg ograniczeń. Na przykład recenzent zwrócił uwagę, że pomiar tych drobnych zmian wymaga specjalistycznego, drogiego sprzętu, którego większość klinik raczej nie posiada. Ponadto czynniki takie jak zmęczenie, leki i nastrój mogą wpływać na wyniki osoby w tych testach, dodając „szumˮ do danych. Kolejnym ograniczeniem jest to, że większość badań analizowała pacjentów tylko w jednym momencie, zamiast śledzić ich przez wiele lat, co uniemożliwia naukowcom obserwowanie tych samych osób w miarę przechodzenia z fazy przedobjawowej do objawowej.

Najważniejsze wnioski

Przegląd sugeruje, że testy i badania dotyczące oczu są obiecującym źródłem biomarkerów dla osób z HD, ale nie są jeszcze gotowe do codziennego zastosowania klinicznego. Spośród dwóch głównych analizowanych metod śledzenie ruchów gałek ocznych wydaje się bardziej wiarygodne i spójne niż robienie zdjęć siatkówki, ponieważ testy ruchów gałek ocznych mogą wykryć nieprawidłowości wcześnie i wydają się pogarszać w miarę postępu choroby – dokładnie to, co powinien robić dobry biomarker. Jednak technologia śledzenia wzroku jest bardzo droga i raczej nie będzie dostępna dla wszystkich. Przyszłe badania powinny skupić się na zwiększeniu dostępności i standaryzacji sposobu przeprowadzania tych testów, żeby wyniki można było łatwo porównywać między różnymi klinikami. Potrzebne są również długoterminowe badania, które śledzą nosicieli genu przez lata, żeby potwierdzić, czy zmiany w oczach mogą naprawdę przewidzieć początek i przebieg HD.

Podsumowanie

• Obecne narzędzia nie są w stanie skutecznie przewidzieć początku HD ani śledzić wczesnego postępu.
• Naukowcy przeanalizowali, czy oczy mogłyby dostarczyć wiarygodnych biomarkerów.
• Skany siatkówki wykazały niespójne wyniki i są obecnie niewiarygodne do diagnozy.
• Śledzenie ruchów gałek ocznych wykazało większą spójność i obiecujące wyniki, wykrywając nieprawidłowości nawet u nosicieli w stadium przedobjawowym.
• Pomimo potencjału wymagana technologia jest droga, a wyniki mogą być pod wpływem innych czynników, takich jak zmęczenie.