Capabilities of Neuroimaging in Determining the Role of Metabolic Pathway of Neurodegeneration in the Pathophysiology of Glaucoma

Abstract

Глаукома является мультифакторным нейродегенеративным заболеванием глаз и головного мозга. В статье описана роль энергетического метаболизма сетчатки и метаболических путей транссинаптической нейродегенерации в патофизиологии глаукомы. Выполнен обзор научных результатов структурных и функциональных методов нейровизуализации у пациентов с глаукомой. Описаны морфометрические изменения высоты и объема латеральных коленчатых тел, уменьшение белого и серого ве- щества в зрительной коре и повреждения в других областях головного мозга. Также оценены результаты функциональных связей головного мозга при различных стадиях заболевания и их корреляции со структурными изменениями. Особое внимание уделено метаболическим исследованиям путем количественного определения биохимических соединений с помощью протонной магнитно-резонансной спектроскопии и позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), анализ которых показал, что на настоящий момент их результаты являются противоречивыми и разнородными. Неизвестно, являются ли выявленные паттерны снижения скорости церебрального метаболизма глюкозы патогномоничными для глаукомы, поэтому актуальны будущие исследования метаболизма нейроцитов при глаукоме с применением ПЭТ. Glaucoma is a multifactorial neurodegenerative disease of the eyes and brain. The article describes the role of retinal energy metabolism and transsynaptic neurodegeneration metabolic pathways in the pathophysiology of glaucoma. Review of scientific results of structural and functional neuroimaging methods in patients with glaucoma was performed. Morphometric changes in height and volume of the lateral geniculate body, a decrease in white and gray matter in the visual cortex, and damage in other areas of the brain described. The results of functional connections of the brain at various stages of disease and their correlation with structural changes were also assessed. Particular attention is paid to metabolic studies through the quantification of biochemical compounds using proton magnetic resonance spectroscopy and positron emission tomography (PET), the analysis of which has shown that the results are currently contradictory and heterogeneous. It is not known whether the observed patterns of decreased cerebral glucose metabolic rate are pathognomonic for glaucoma, so future PET studies of metabolism in glaucoma are relevant.