|
Voditelj |
izv.prof.dr.sc Milan Radoš, Medicinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu
|
|
Istraživači |
akademik Ivica Kostović |
|
Iznos potpore |
863.120,00 kn |
|
Početak projekta |
02.01.2021.g.
|
|
Kraj projekta |
01.03.2022.g.
|
|
Trajanje projekta |
1 godina
|
SAŽETAK PROJEKTA:
Naša istraživačka skupina u proteklih 20-ak godina intenzivno se bavi primjenom histoloških i neuroradioloških metoda u proučavanju složenih procesa proliferacije, migracije i diferencijacije koji su ključni za razumijevanje normalnog ali i poremećenog perinatalnog razvoja ljudskog mozga. Navedena istraživanja rezultirala su brojnim radovima u kojima smo neke od razvojnih fenomena prvi opisali te pokazali korelaciju njihovih histoloških i neuroradioloških karakteristika. Tu posebno izdvajamo histološku i neuroradiološku korelaciju razvojnih promjena subplate zone kao ključne prolazne fetalne zone koje je podloga strukturne i funkcijske maturacije mozga. Nadalje, prvi smo histološki i neuroradiološki definirali zone ukrštanja bijele tvari te pojasnili korelaciju histoloških karakteristika ekstracelularnog matriksa i intenziteta signala na MR snimka. Isto tako prvi smo definirali složene fibrilarno-celularne odnose u području MACC zone koji su presudni za kasniji razvoj struktura sagitalne strate. Navedene zone su kod standardne dijagnostičke obrade uglavnom zanemarene ili pogrešno interpretirane jer se zanemaruje njihova razvojna dinamika. Mislimo kako je upravo poznavanje razvojnih procesa i histološko-neuroradiološka korelacija preduvjet za pravilnu interpretaciju strukturnih nalaza u perinatalnom periodu. Stoga smo oslanjajući se na rezultate naših dosadašnjih istraživanja razvili originalni koncept radijalne vulnerabilnosti koji na potpuno novi način tumači odnos perinatalnih lezija i neurorazvojnog ishoda. Smatramo kako je moguće značajno poboljšati osjetljivost i specifičnost strukturnog perinatalnog MR pregleda za razvojne poremećaje, pogotovo one koji se događaju u zonama intenzivnih razvojnih procesa (sagitalna strata, subplate zona i zona ukrštanja bijele tvari). Očekujemo kako bolja interpretacija strukturnog MR može pomoći u prepoznavanju razvojnih poremećaja i prije nego se pojave kliničke manifestacije motoričkih, osjetnih ili kognitivnih poremećaja.
Svjesni smo naravno kako strukturni MR ipak ima ograničenja te ne može pouzdano vizualizirati diskretna strukturno-funkcijska odstupanja koja mogu imati značajan učinak na neurorazvojni ishod. Stoga očekujemo kako će primjena i naknadna analiza state-of-the-art difuzijskih i visokorezolucijskih T1 i T2 sekvenci dodatno povećati osjetljivost i specifičnost perinatalnog MR pregleda za poremećaje koji nisu dostupni vizualnoj inspekciji (mikrostruktura i povezanost bijele tvari, intrakortikalna mijelinizacija, debljina korteksa i sl. ). Znanstveno-klinički cilj našeg istraživanja je na perinatalnom strukturnom i funkcijskom MR pregledu definirati neuroradiološke biomarkere normalnog i abnormalnog razvoja mozga. Ovi biomarkeri će pomoći u pravovremenom prepoznavanju nedonoščadi koja će trebati ranu terapijsku intervenciju za koju je dokazano kako značajno poboljšava ukupni neurorazvojni ishod kod ove neurorizične skupine djece. Smatramo stoga kako je navedeno istraživanje vrlo bitno i na razini pojedinca i na razni cijelog društva jer stvara okvir da se neurorizičnoj skupini prijevremeno rođene djece osigura najbolja dijagnostička i terapijska skrb što će povećati njihove šanse za samostalan i kvalitetan život
Istraživanje će biti podijeljeno u dva osnovna dijela: neuroradiološki i neuropedijatrijski. U neuroradiološkom dijelu istraživanja napraviti će se dva MR snimanja u perinatalnom periodu. Prvi MR pregled učinit će se kod nedonoščeta u tijeku prva 2 tjedna života na MR uređaju snage 1.5T. Ovaj pregled sadržavati će standardne strukturne sekvence. Drugi MR pregled učiniti će se u korigiranoj terminskoj dobi na 3T MR uređaju a kod ovog snimanja osim visokorezolucijskih strukturnih sekvenci napraviti će se u funkcijski pregled korištenjem difuzijskih sekvenci snimljenih u 106 smjerova s dvije osnovne vrijednosti b gradijenata (b=0 s/mm2 i b= 2600 s/mm2) koji će biti skalirani na dodatne gradijente (b=400 s/mm2 i b= 1000 s/mm2). Strukturne snimke bit će neuroradiološki evaluirane prema posebnom obrascu za perinatalni MR pregled (MR scoring form) koji će biti razvijen u sklopu projekta. Difuzijske sekvence će biti podloga za CSD (od eng. constrained spherical deconvolution ) traktografsku analizu. Analizirati će se svi aksonalni putovi koji se ovom metodom mogu rekonstruirati a poseban fokus u CSD traktografskoj analizi biti će usmjeren na optičku radijaciju te pulvinokortikalne projekcije kao glavne fibrilarne strukture sagitalne strate. Za morfometrijsku analizu koristiti će se visokorezolucijske T1 i T2 sekvence (veličine voksela 0.8x0.8x0.8 mm) koje će se procesuirati korištenjem developing Human Connectome Project strukturalnog algoritama za obradu MR slika. Ovaj automatizirani sustava analize automatskom obradom generira morfometrijske kortikalne parametre: površina na granici korteksa i bijele tvari, površina na granici korteksa i pije mater, segmentacija definiranih kortikalnih struktura (režnjeva i girusa), dubina sulkusa, indeks girifikacije, intrakortikalne mijelinske mape, debljina korteksa. Dobiveni rezultati će se usporediti s javno dostupnom bazom podataka koja je generirana u sklopu projekta dHCP (developing Human Connectome Project) koji vode King's College London, Imperial College London, i Oxford University (http://brain-development.org/brain-atlases/cortical- surface-atlas).
Neuropedijatrijsko praćenje uključiti će brojne testove. Neposredno nakon prijevremenog poroda primijeniti će se Premie-Neuro test a u korigiranoj terminskoj dobi Hammersmith Neonatal Neurology Examination test. U dobi od 3 mjeseca kvaliteta i raznolikost spontanih pokreta procijeniti će se General Movement Assessment testom, dok će u dobi od 3-18 mjeseci za procjenu neuromotoričkog razvoja biti korišten Infant motor profile test. U dobi od dvije godine ispitati će se motorički razvoj korištenjem testa po Hempelovoj dok će psihološki razvoj testa biti ispitan korištenjem Bayley-III testa. Kod djece starije od 3 godine testirati će se koordinacija vidne percepcije i fine motorike ruku korištenjem Beery-Buktenica razvojnog testa vidno-motorne integracije.
U sklopu istraživačkog projekta prikupiti će se velika količina neuroradioloških podataka o strukturnim, difuzijskim i morfometrijskim karakteristikama perinatalnog mozga. Isto tako, napraviti će se opsežna neuropedijatrijska i psihološka testiranja te će neurorazvojna dinamika svakog pojedinog nedonoščeta biti vrlo precizno analizirana u različitim kategorijama (motorički razvoj, kognitivni razvoj, vidno-motorna integracija). Očekujemo da će multiparametrijska statistička analiza pokazati na koji način se mogu povezivati neuroradiološki podaci s podacima neurorazvojnog ishoda, odnos koji neuroradiološki parametri najpouzdanije mogu predvidjeti uredan ili poremećen neurorazvoj nedonoščeta.
ODABRANE PUBLIKACIJE VODITELJA I SURADNIKA:
Raguž M, Radoš M, Kostović Srzetić M, et al. Structural Changes in the Cortico-Ponto-Cerebellar Axis at Birth are Associated with Abnormal Neurological Outcomes in Childhood. Clin Neuroradiol. 2021. doi:10.1007/s00062-021-01017-1
Kostović I, Radoš M, Kostović-Srzentić M, Krsnik Ž. Fundamentals of the Development of Connectivity in the Human Fetal Brain in Late Gestation: From 24 Weeks Gestational Age to Term. J Neuropathol Exp Neurol. 2021;80(5):393-414. doi:10.1093/jnen/nlab024
Katušić A, Žunić Išasegi I, Radoš M, et al. Transient structural MRI patterns correlate with the motor functions in preterm infants. Brain Dev. 2021;43(3):363-371. doi:10.1016/j.braindev.2020.11.002
Rincic M, Rados M, Kopic J, Krsnik Z, Liehr T. 7p21.3 Together With a 12p13.32 Deletion in a Patient With Microcephaly—Does 12p13.32 Locus Possibly Comprises a Candidate Gene Region for Microcephaly? Front Mol Neurosci. 2021;14. doi:10.3389/fnmol.2021.613091
Gasparovic H, Kopjar T, Rados M, et al. Impact of remote ischemic preconditioning preceding coronary artery bypass grafting on inducing neuroprotection. J Thorac Cardiovasc Surg. 2019;157(4):1466-1476.e3. doi:10.1016/j.jtcvs.2018.08.116
Žunić Išasegi I, Radoš M, Krsnik Ž, Radoš M, Benjak V, Kostović I. Interactive histogenesis of axonal strata and proliferative zones in the human fetal cerebral wall. Brain Struct Funct. 2018;223(9):3919-3943. doi:10.1007/s00429-018-1721-2
Orešković D, Radoš M, Klarica M. Reply to Comment on “Role of Choroid Plexus in Cerebrospinal Fluid Hydrodynamics.” Neuroscience. 2018;380:165. doi:10.1016/j.neuroscience.2018.02.040
doi:10.3389/fpsyt.2017.00277
Vasung L, Lepage C, Radoš M, et al. Quantitative and Qualitative Analysis of Transient Fetal Compartments during Prenatal Human Brain Development. Front Neuroanat. 2016. doi:10.3389/fnana.2016.00011
Rincic M, Rados M, Krsnik Z, et al. Complex intrachromosomal rearrangement in 1q leading to 1q32.2 microdeletion: A potential role of SRGAP2 in the gyrification of cerebral cortex. Mol Cytogenet. 2016;9(1). doi:10.1186/s13039-016-0221-4
Radoš M, Klarica M, Mučić-Pucić B, et al. Volumetric analysis of cerebrospinal fluid and brain parenchyma in a patient with hydranencephaly and macrocephaly - Case report. Croat Med J. 2014;55(4):388-393. doi:10.3325/cmj.2014.55.388
Kostović I, Kostović-Srzentić M, Benjak V, Jovanov-Milošević N, Radoš M. Developmental dynamics of radial vulnerability in the cerebral compartments in preterm infants and neonates. Front Neurol. 2014;5 JUL. doi:10.3389/fneur.2014.00139
Kostović I, Jovanov-Milošević N, Radoš M, et al. Perinatal and early postnatal reorganization of the subplate and related cellular compartments in the human cerebral wall as revealed by histological and MRI approaches. Brain Struct Funct. 2014;219(1):231-253. doi:10.1007/s00429-012-0496-0
Bregant T, Rados M, Vasung L, et al. Region-specific reduction in brain volume in young adults with perinatal hypoxic-ischaemic encephalopathy. Eur J Paediatr Neurol. 2013;17(6):608-614. doi:10.1016/j.ejpn.2013.05.005
Bregant T, Radoš M, Derganc M, Neubauer D, Kostović I. Pineal cysts - a benign consequence of mild hypoxia in a near-term brain? - PubMed. Neuroendocrinology Letters. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22167146/. Published 2011. Accessed June 30, 2021.
Vukšić M, Radoš M, Kostović I. Structural Basis of Developmental Plasticity in the Corticostriatal System. Vol 32.; 2008.
