2023 / 05

Следующая статья
DOI: 10.24075/vrgmu.2023.042

ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Нейросети головного мозга при сочетании хронической церебральной ишемии и сахарного диабета 2-го типа

В. Ф. Фокин, Н. В. Пономарева, Р. Н. Коновалов, А. А. Шабалина, Р. Б. Медведев, О. В. Лагода, А. И. Боравова, М. В. Кротенкова, М. М. Танашян
Информация об авторах

Научный центр неврологии, Москва, Россия

Для корреспонденции: Виталий Федорович Фокин
Волоколамское шоссе, д. 80, г. Москва, 125367, Россия; ur.liam@fvf

Информация о статье

Финансирование: работа поддержана грантом РНФ 22-15-00448.

Вклад авторов: В. Ф. Фокин — написание статьи; Н. В. Пономарева — дизайн физиологических и нейропсихологических исследований, общий дизайн работы; Р. Н. Коновалов — дизайн нейровизуалиционных исследований; А. А. Шабалина — биохимические исследования; Р. Б. Медведев — допплерогафические исследования; О. В. Лагода — клинические исследования; А. И. Боравова — психофизиологические исследования; М. В. Кротенкова — руководство нейровизуалиционными исследованиями; М. М. Танашян — руководство клиническими исследованиями, общий дизайн работы.

Соблюдение этических стандартов: исследование одобрено локальным этическим комитетом Научного центра неврологии (протокол № 5-6/22 от 1 июня 2022 г.). Получено информированное согласие всех участников обследований.

Статья получена: 14.09.2023 Статья принята к печати: 22.09.2023 Опубликовано online: 31.10.2023
|
  1. Танашян М. М. Цереброваскулярная патология и метаболический синдром. М.: «АСТ 345», 2019; 376 с.
  2. Bakker W, Eringa EC, Sipkema P, van Hinsbergh VW. Endothelial dysfunction and diabetes: roles of hyperglycemia, impaired insulin signaling and obesity. Cell Tissue Res. 2009 Jan; 335 (1): 165–89. DOI: 10.1007/s00441-008-0685-6. PMID: 18941783.
  3. Hsieh CF, Liu CK, Lee CT, Yu LE, Wang JY. Acute glucose fluctuation impacts microglial activity, leading to inflammatory activation or self-degradation. Sci Rep. 2019 Jan 29; 9 (1): 840. DOI: 10.1038/s41598-018-37215-0. PMID: 30696869; PMCID: PMC6351546.
  4. Huang XT, Li C, Peng XP, Guo J, Yue SJ, Liu W, et al. An excessive increase in glutamate contributes to glucose-toxicity in β-cells via activation of pancreatic NMDA receptors in rodent diabetes. Sci Rep. 2017 Mar 17; 7: 44120. DOI: 10.1038/srep44120. PMID: 28303894. PMCID: PMC5356012.
  5. Khalid M, Alkaabi J, Khan MAB, Adem A. Insulin signal transduction perturbations in insulin resistance. Int J Mol Sci. 2021 Aug 10; 22 (16): 8590. DOI: 10.3390/ijms22168590. PMID: 34445300. PMCID: PMC8395322.
  6. Sasaki-Hamada S, Sanai E, Kanemaru M, Kamanaka G, Oka JI. Long-term exposure to high glucose induces changes in the expression of AMPA receptor subunits and glutamate transmission in primary cultured cortical neurons. Biochem Biophys Res Commun. 2022 Jan 22; 589: 48–54. DOI: 10.1016/j. bbrc.2021.11.108. PMID: 34891041.
  7. Giri B, Dey S, Das T, Sarkar M, Banerjee J, Dash SK. Chronic hyperglycemia mediated physiological alteration and metabolic distortion leads to organ dysfunction, infection, cancer progression and other pathophysiological consequences: An update on glucose toxicity. Biomed Pharmacother. 2018 Nov; 107: 306–28. DOI: 10.1016/j.biopha.2018.07.157. PMID: 30098549.
  8. Roh E, Song DK, Kim MS. Emerging role of the brain in the homeostatic regulation of energy and glucose metabolism. Exp Mol Med. 2016 Mar 11; 48 (3): e216. DOI: 10.1038/emm.2016.4. PMID: 26964832. PMCID: PMC4892882.
  9. Musen MA, Noy NF, Shah NH, Whetzel PL, Chute CG, Story MA, et al. The National Center for Biomedical Ontology: advancing biomedicine through structured organization of scientific knowledge. Journal of the American Medical Informatics Association. 2012; 19 (2): 190–5. DOI: 10.1136/amiajnl-2011-000523.
  10. Convit A, Wolf OT, Tarshish CY, de Leon MJ, Golomb J. Reduced glucose tolerance is associated with poor memory performance and hippocampal atrophy among normal elderly. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2003; 100 (4): 2019–22. DOI: /10.1073/pnas.0336073100.
  11. Lowell BB, Shulman GI. Mitochondrial dysfunction and type 2 diabetes. Science. 2005; 307 (5708): 384–7. DOI: 10.1126/ science.1104343.
  12. Stiernman LJ, Grill F, Hahn A, Rischka L, Lanzenberger R, Panes Lundmark V, et al. Dissociations between glucose metabolism and blood oxygenation in the human default mode network revealed by simultaneous PET-fMRI. Proc Natl Acad Sci U S A. 2021 Jul 6; 118 (27): e2021913118. DOI: 10.1073/pnas.2021913118. PMID: 34193521. PMCID: PMC8271663.
  13. Hu B, Yan LF, Sun Q, Yu Y, Zhang J, Dai YJ, et al. Disturbed neurovascular coupling in type 2 diabetes mellitus patients: Evidence from a comprehensive fMRI analysis. Neuroimage Clin. 2019; 22: 101802. DOI: 10.1016/j.nicl.2019.101802. PMID: 30991623. PMCID: PMC6447740.
  14. Chen R, Ovbiagele B, Feng W. Diabetes and stroke: epidemiology, pathophysiology, pharmaceuticals and outcomes. Am J Med Sci. 2016 Apr; 351 (4): 380–6. DOI: 10.1016/j.amjms.2016.01.011. PMID: 27079344. PMCID: PMC5298897.
  15. Танашян М. М., Максимова М. Ю., Домашенко М. А. Дисциркуляторная энцефалопатия. Путеводитель врачебных назначений. 2015; 2: 1–25.
  16. Батышева Т. Т., Артемова И. Ю., Вдовиченко Т. В. Хроническая ишемия мозга: механизмы развития и современное комплексное лечение. Consilium medicum. 2004; 3 (4).
  17. Захаров В. В., Локшина А. Б. Когнитивные нарушения при дисциркуляторной энцефалопатии. РМЖ. 2009; (20): 1325–31.
  18. Morris JC. Clinical dementia rating: a reliable and valid diagnostic and staging measure for dementia of the Alzheimer type. Int. Psychogeriatric. 1997; (9 Suppl 1): 173–6.
  19. Whitfield-Gabrieli S, Nieto-Castanon A. Conn: a functional connectivity toolbox for correlated and anticorrelated brain networks. Brain Connect. 2012; 2 (3): 125–41. DOI: 10.1089/ brain.2012.0073. PMID: 22642651.
  20. Farahani FV, Karwowski W, Lighthall NR. Application of Graph Theory for Identifying Connectivity Patterns in Human Brain Networks: A Systematic Review. Front Neurosci. 2019 Jun 6; 13: 585. DOI: 10.3389/fnins.2019.00585. PMID: 31249501. PMCID: PMC6582769.
  21. Pedersini CA, Guàrdia-Olmos J, Montalà-Flaquer M, Cardobi N, Sanchez-Lopez J, Parisi G, et al. Functional interactions in patients with hemianopia: A graph theory-based connectivity study of resting fMRI signal. PLoS One. 2020 Jan 6; 15 (1): e0226816. DOI: 10.1371/journal.pone.0226816. PMID: 31905211. PMCID: PMC6944357.
  22. Xiong Y, Ye C, Chen Y, Zhong X, Chen H, Sun R, et al. Altered Functional Connectivity of Basal Ganglia in Mild Cognitive Impairment and Alzheimer's Disease. Brain Sci. 2022 Nov 15; 12 (11): 1555. DOI: 10.3390/brainsci12111555. PMID: 36421879. PMCID: PMC9688931.
  23. Фокин В. Ф., Шабалина А. А., Пономарева Н. В., Медведев Р. Б., Лагода О. В., Танашян М. М. Изменчивость интерлейкинов при когнитивной нагрузке у больных с хронической ишемией мозга. Вестник РГМУ. 2020; 6: 142–8. DOI: 10.24075/vrgmu.2020.085.
  24. CONN Tutorial. Available from: https://web.conn-toolbox.org/tutorials.
  25. Lau LH, Lew J, Borschmann K, Thijs V, Ekinci EI. Prevalence of diabetes and its effects on stroke outcomes: A meta-analysis and literature review. J Diabetes Investig. 2019 May; 10 (3): 780–92. DOI: 10.1111/jdi.12932. PMID: 30220102. PMCID: PMC6497593.
  26. Kaur R, Kaur M, Singh J. Endothelial dysfunction and platelet hyperactivity in type 2 diabetes mellitus: molecular insights and therapeutic strategies. Cardiovasc Diabetol. 2018 Aug 31; 17 (1): 121. DOI: 10.1186/s12933-018-0763-3. PMID: 30170601. PMCID: PMC6117983.
  27. Shi Y, Vanhoutte PM. Macro- and microvascular endothelial dysfunction in diabetes. J Diabetes. 2017 May; 9 (5): 434–49. DOI: 10.1111/1753-0407.12521. PMID: 28044409.
  28. Фокин В. Ф., Пономарева Н. В., Медведев Р. Б., Коновалов Р. Н., Кротенкова М. В., Лагода О. В. и др. Индекс резистентности внутренних сонных артерий и нейросети мозга при хронической церебральной ишемии. Вестник РГМУ. 2021; 6: 34–40. DOI: 10.24075/vrgmu.2021.055.
  29. Xu J, Chen F, Liu T, Wang T, Zhang J, Yuan H, et al. Brain Functional Networks in Type 2 Diabetes Mellitus Patients: A Resting-State Functional MRI Study. Front Neurosci. 2019 Mar 19; 13: 239. DOI: 10.3389/fnins.2019.00239. PMID: 30941007. PMCID: PMC6433793.
  30. Zhang Y, Wang J, Wei P, Zhang J, Zhang G, Pan C, et al. Interhemispheric resting-state functional connectivity abnormalities in type 2 diabetes patients. Ann Palliat Med. 2021 Jul; 10 (7): 8123–33. DOI: 10.21037/apm-21-1655. PMID: 34353097.