Parkinson hastalığında görülen kognitif bozulmanın nörobiyolojik mekanizmalarının genetik ve nörogörüntüleme yaklaşımlarıyla incelenmesi
Investigation of neurobiological mechanisms of cognitive impairment in parkinson's disease with genetic and neuroimaging approaches
Yazar: ANİ KIÇİK
Danışman: PROF. DR. ERDEM TÜZÜN
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Sinir Bilimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Genetik = Genetics ; Nöroloji = Neurology
Dizin: Biliş = Cognition ; Biliş bozuklukları = Cognition disorders ; Difüzyon manyetik rezonans görüntüleme = Diffusion magnetic resonance imaging ; Difüzyon tensör görüntüleme = Diffusion tensor imaging ; Genetik = Genetics ; Manyetik rezonans görüntüleme = Magnetic resonance imaging ; Nörobilişsel hastalıklar = Neurocognitive disorders ; Nörobiyoloji = Neurobiology ; Nörogörüntüleme = Neuroimaging ; Parkinson hastalığı = Parkinson disease

Özet:
Parkinson hastalığı - hafif kognitif bozukluğu (PH-HKB), normal kognisyon ile Parkinson hastalığı demansı (PHD) arasındaki bir evre olarak değerlendirilir ve PHD'nin gelişimi için büyük bir risk faktörüdür. Nöropsikolojik değerlendirmelere göre tanısı konulan PH-HKB için henüz güvenilir bir biyobelirteç geliştirilememiştir. Bu çalışmada, genetik ve nörogörüntüleme yaklaşımları ile PH-HKB karakterizasyonunu sağlayacak nörobiyolojik parametrelerin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda, 33 PH-HKB, 27 PH – kognitif normal (PH-KN) ve 17 sağlıklı kontrolün (SK) katılımı ile dinlenim durumu fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (dd-fMRG) ve difüzyon tensor görüntüleme (DTG) ölçümleri gerçekleştirilmiş ve katekol-O-metiltransferaz (COMT: Val158Met) ve mikrotübül-asosiye protein tau (MAPT: H1 haplotipi) genetik faktörlerinin nörogörüntüleme parametrelerine etkileri incelenmiştir. Dinlenim durumu fMRG verileri ile gerçekleştirilen lojistik regresyon analizi ile PH-HKB hastalarında PH-KN hastalarına kıyasla olağan durum ağı – posterior singulat bileşeninde bağlantısallığın azaldığı bulunmuştur. Görsel-mekansal işlev bozukluğu olan PH-HKB alt grubunda dikkat çekerlik ağında (SN) bağlantısallığın azaldığı buna karşın dorsal dikkat ağında (DAN) bağlantısallığın arttığı gözlenmiştir. DTG verilerinin analizi ile PH-HKB hastalarında superior longitudinal fasikülde fraksiyonel anizotropi (FA) değerlerinin azaldığı saptanmıştır. Sonuç olarak çalışmamızda, PH'de kognitif gerilemeyi işaret eden bulgular elde edilmiş ve PH-HKB için ayırt edici fonksiyonel ve yapısal kognitif bozulma paternleri belirlenmiştir. Ayrıca, çalışmamız ile PH-HKB hastalarında görsel-mekansal işlev bozukluklarının fonksiyonel bağlantısallık üzerindeki etkisi incelenmiş ve görsel-mekansal bozulmalara karşılık DAN bileşeninde kompansatuar bir mekanizmanın geliştiği düşünülmüştür.

Anahtar Kelimeler: Parkinson hastalığı, hafif kognitif bozukluk, fonksiyonel manyetik
rezonans görüntüleme, difüzyon tensör görüntüleme, genetik

Abstract:
Parkinson's disease - mild cognitive impairment (PD-MCI) is considered as a prodromal stage of PD dementia (PDD) and a major risk factor for developing PDD. A biomarker for PD-MCI has not been developed yet and it is currently being diagnosed by neuropsychological evaluation. In this study, in order to develop neurobiological parameters providing characterization of PD-MCI, resting state functional magnetic resonance imaging (rs-fMRI) and diffusion tensor imaging (DTI) were performed with 33 PD-MCI patients, 27 PD – cognitively normal (PD-CN) patients and 17 healthy controls (HC). We also investigated influences of genetic factors [(catechol-O-methyltransferase (COMT: Val158Met) and microtubule-associated protein tau (MAPT: H1 haplotype)] on neuroimaging parameters. According to the results of logistic regression analysis, used for rs-fMRI data, decreased functional connectivity were observed in default mode network – posterior cingulate component in PD-MCI patients compared to PD-CN patients. Increased functional connectivity in salience network (SN) and decreased functional connectivity in dorsal attention network (DAN) were found in the subgroup of PD-MCI patients with visuospatial deficits when compared to subgroup with normal visuospatial function. PD-MCI patients showed decreased fractional anisotropy (FA) in superior longitudinal fascicules when compared to HCs. Consequently, we found functional and structural patterns associated with cognitive impairments which may help to identify PD-MCI. Additionally, in this study, functional alterations were found in DAN and SN associated with visuospatial deficits in PD-MCI. Moreover, decreased functional connectivity was found in DAN which may be a compensatory mechanism to overcome visuospatial impairments in PD-MCI.

Key Words: Parkinson's disease, mild cognitive impairment, functional magnetic
resonance imaging, diffusion tensor imaging, genetics