ระดับของนิวโรโทรฟิกแฟคเตอร์จากสมองในซีรั่มกับระดับไขมันในซีรั่มและการรู้คิดของผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์คนไทย SERUM BRAIN-DERIVED NEUROTROPHIC FACTOR, SERUM LIPIDS AND COGNITION IN THAI PATIENTS WITH ALZHEIMER DISEASE
คำสำคัญ:
โรคอัลไซเมอร์, นิวโรโทรฟิกแฟคเตอร์จากสมองในซีรั่ม, ไขมันในซีรั่ม, เครื่องมือวัดระดับความเสื่อม ของสมองฉบับภาษาไทย, การรู้คิดบทคัดย่อ
นิวโรโทรฟิกแฟคเตอร์จากสมอง (BDNF) เป็นโมเลกุลโปรตีนที่สำคัญที่ส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเซลล์ประสาท กระตุ้นการเพิ่มแขนงประสาท และปรับความสามารถในการยืดหยุ่นของสมอง BDNF นี้เกี่ยวข้องกับการเรียนรู้และความจำดังนั้นระดับที่เปลี่ยนแปลงไปจึงอาจจะมีบทบาทสำคัญในการเกิดโรคอัลไซเมอร์ และเนื่องจากไขมันเป็นส่วนประกอบหลักของเยื่อหุ้มเซลล์ประสาทเพราะฉะนั้นระดับไขมันที่ผิดปกติในเลือดจึงอาจกระทบการทำงานของเซลล์ประสาทและอาจสัมพันธ์กับการเกิดโรคอัลไซเมอร์ตามมา งานวิจัยนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อวัดระดับ BDNF ในซีรั่ม ระดับไขมันในซีรั่ม และระดับการรู้คิดของผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์เทียบกับกลุ่มควบคุม และหาความสัมพันธ์ระหว่างระดับ BDNF กับค่าต่าง ๆ ที่ตรวจอีกด้วย การศึกษานี้ทำในกลุ่มควบคุม 30 คน และกลุ่มผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์ 10 คน มีอายุเฉลี่ย 61.20±2.04 ปี และ 79.73±2.17 ปี ตามลำดับ โดยใช้คู่มือ Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, Fifth Edition (DSM-V, 2013) เป็นเกณฑ์ในการวินิจฉัยโรคอัลไซเมอร์ และอาศัยเครื่องมือช่วยประเมินระดับความเสื่อมของสมองฉบับภาษาไทย (Thai Mini-Mental State Examination; TMMSE) การตรวจระดับ BDNF ในซีรั่มใช้น้ำยาสำเร็จรูปโดยหลักการ ELISA การตรวจระดับไขมันในซีรั่มใช้หลักการวัดแบบ Colorimetric และวิธี Homogeneous การประเมินทางสถิติถึงความแตกต่างของค่าตัวแปรระหว่างกลุ่มควบคุมกับกลุ่มผู้ป่วยใช้ Mann-Whitney U test และการประเมินความสัมพันธ์ระหว่างระดับ BDNF กับตัวแปรอื่นใช้ Pearson’s test โดยโปรแกรม SPSS (เวอร์ชัน 23.0) ผลการศึกษาจากค่าคะแนน TMMSE เฉลี่ย พบว่ากลุ่มผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์มีความรู้ตัวและความเข้าใจที่แย่กว่ากลุ่มควบคุมอย่างมีนัยสำคัญ (p<0.001) ระดับ BDNF ในซีรั่มของกลุ่มผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์มีค่าเฉลี่ย (293.77±44.71 µg/mL) ที่ต่ำกว่าค่าของกลุ่มควบคุม (354.89±26.71 µg/mL) อย่างไม่มีนัยสำคัญทางสถิติ
ระดับไขมันในซีรั่มของกลุ่มผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์ไม่แตกต่างจากค่าของกลุ่มควบคุมซึ่งอาจเป็นผลจากการรับประทานยาลดไขมันของผู้ป่วย ไม่พบความสัมพันธ์ระหว่างระดับ BDNF กับระดับไขมันในซีรั่มและระหว่างระดับ BDNF ในซีรั่มกับค่าคะแนน TMMSE โดยสรุปการศึกษานี้ยืนยันประโยชน์ของการใช้เครื่องมือวัดระดับความเสื่อมของสมองฉบับภาษาไทยในการวินิจฉัยผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์ และแนะว่าระดับ BDNF ในซีรั่มของผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์ลดลงแม้จะไม่พบนัยสำคัญทางสถิติ อย่างไรก็ตามยังต้องศึกษาเพิ่มเติมโดยใช้กลุ่มผู้ป่วยจำนวนมากเพื่อยืนยันความเหมาะสมที่จะใช้เป็น Biomarker ในโรคอัลไซเมอร์ต่อไป
Downloads
เอกสารอ้างอิง
Jorm, A.F., Korten, A.E., & Henderson, A.S. (1987). The prevalence of dementia: a quantitative integration of the literature. Acta Psychiatrica Scandinavica, 76(5), 465-479.
Ritchie, K., & Kildea, D. (1995). Is senile dementia "age-related" or "ageing-related"?-Evidence from meta-analysis of dementia prevalence in the oldest old. Lancet, 346(8980), 931-934.
Senanarong, V., Poungvarin, N., Sukhatunga, K., Prayoonwiwat, N., Chaisewikul, R., Petchurai, R., Praditsuwan, R., Udompunthurak, S., & Viriyavejakul, A. (2001). Cognitive status in the community dwelling Thai elderly. Journal of the Medical Association of Thailand, 84(3), 408-416.
Fariñas, I., Jones, K.R., Tessarollo, L., Vigers, A.J., Huang, E., Kirstein, M., de Caprona, D.C., Coppola, V., Backus, C., Reichardt, L.F., & Fritzsch, B. (2001). Spatial shaping of cochlear innervation by temporally regulated neurotrophin expression. Journal of Neuroscience, 21(16), 6170-6180.
Cheng, P.L., Song, A.H., Wong, Y.H., Wang, S., Zhang, X., & Poo, M.M. (2011). Self-amplifying autocrine actions of BDNF in axon development. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 108(45), 18430-18435.
Minichiello, L., Korte, M., Wolfer, D., Kühn, R., Unsicker, K., Cestari, V., Rossi-Arnaud, C., Lipp, H.P., Bonhoeffer, T., & Klein, R. (1999). Essential role for TrkB receptors in hippocampus-mediated learning. Neuron, 24(2), 401-414.
Saarelainen, T., Pussinen, R., Koponen, E., Alhonen, L., Wong, G., Sirviö, J., & Castrén, E. (2000). Transgenic mice overexpressing truncated trkB neurotrophin receptors in neurons have impaired long-term spatial memory but normal hippocampal LTP. Synapse, 38(1), 102-104.
Minichiello, L. (2009). TrkB signalling pathways in LTP and learning. Nature Reviews Neuroscience, 10(12), 850-860.
Laske, C., Stransky, E., Leyhe, T., Eschweiler, G.W., Wittorf, A., Richartz, E., Bartels, M., Buchkremer, G., & Schott, K. (2006). Stage-dependent BDNF serum concentrations in Alzheimer's disease. Journal of Neural Transmission, 113(9), 1217-1224.
Fratiglioni, L., Grut, M., Forsell, Y., Viitanen, M., Grafström, M., Holmén, K., Ericsson, K., Bäckman, L., Ahlbom, A., & Winblad, B. (1991). Prevalence of Alzheimer's disease and other dementias in an elderly urban population: relationship with age, sex, and education. Neurology, 41(12), 1886-1892.
Beeri, M.S., & Sonnen, J. (2016). Brain BDNF expression as a biomarker for cognitive reserve against Alzheimer disease progression. Neurology, 86(8), 702-703.
Lee, J.G., Shin, B.S., You, Y.S., Kim, J.E., Yoon, S.W., Jeon, D.W., Baek, J.H., Park, S.W., & Kim, Y.H. (2009). Decreased Serum Brain-Derived Neurotrophic Factor Levels in Elderly Korean with Dementia. Psychiatry Investigation, 6(4), 299-305.
Holsinger, R.M., Schnarr, J., Henry, P., Castelo, V.T., & Fahnestock, M. (2000). Quantitation of BDNF mRNA in human parietal cortex by competitive reverse transcription-polymerase chain reaction: decreased levels in Alzheimer's disease. Brain research. Molecular brain research, 76(2), 347-354.
Laske, C., Stransky, E., Eschweiler, G.W., Klein, R., Wittorf, A., Leyhe, T., Richartz, E., Köhler, N., Bartels, M., Buchkremer, G., & Schott, K. (2007). Increased BDNF serum concentration in fibromyalgia with or without depression or antidepressants. Journal of Psychiatric Research, 41(7), 600-605.
Buchman, A.S., Yu, L., Boyle, P.A., Schneider, J.A., De Jager, P.L., & Bennett, D.A. (2016). Higher brain BDNF gene expression is associated with slower cognitive decline in older adults. Neurology, 86(8), 735-741.
Kim, B.Y., Lee, S.H., Graham, P.L., Angelucci, F., Lucia, A., Pareja-Galeano, H., Leyhe, T., Turana, Y., Lee, I.R., Yoon, J.H., & Shin, J.I. (2017). Peripheral Brain-Derived Neurotrophic Factor Levels in Alzheimer's Disease and Mild Cognitive Impairment: a Comprehensive Systematic Review and Meta-analysis. Molecular Neurobiology, 54(9), 7297-7311.
Ng, T.K.S., Ho, C.S.H., Tam, W.W.S., Kua, E.H., & Ho, R.C-M. (2019). Decreased serum Brain-Derived Neurotrophic factor (BDNF) levels in patients with Alzheimer's disease (AD): A systematic review and meta-analysis. International Journal of Molecular Sciences, 20(2), 257. https://doi.org/10.3390/ijms20020257
Teillon, S., Calderon, G.A., & Rios, M. (2010). Diminished diet-induced hyperglycemia and dyslipidemia and enhanced expression of PPAR alpha and FGF21 in mice with hepatic ablation of brain-derived neurotropic factor. Journal of Endocrinology, 205(1), 37-47.
Liu, H.H., & Li, J.J. (2015). Aging and dyslipidemia: a review of potential mechanisms. Ageing Research Reviews, 19, 43-52.
Wilson, P.W., D'Agostino, R.B., Levy, D., Belanger, A.M., Silbershatz, H., & Kannel, W.B. (1998). Prediction of coronary heart disease using risk factor categories. Circulation, 97(18), 1837-1847.
Ericsson, S., Eriksson, M., Vitols, S., Einarsson, K., Berglund, L., & Angelin, B. (1991). Influence of age on the metabolism of plasma low density lipoproteins in healthy males. Journal of Clinical Investigation, 87(2), 591-596.
Shanmugasundaram, M., Rough, S.J., & Alpert, J.S. (2010). Dyslipidemia in the elderly: should it be treated? Clinical Cardiology, 33(1), 4-9.
Zhao, Y.Y., Cheng, X.L., & Lin, R.C. (2014). Lipidomics applications for discovering biomarkers of diseases in clinical chemistry. International Review of Cell and Molecular Biology, 313, 1-26.
Pohlel, K., Grow, P., Helmy, T., & Wenger, N.K. (2006). Treating dyslipidemia in the elderly. Current Opinion in Lipidology, 17(1), 54-57.
Wong, M.W., Braidy, N., Poljak, A., Pickford, R., Thambisetty, M., & Sachdev, P.S. (2017). Dysregulation of lipids in Alzheimer's disease and their role as potential biomarkers. Alzheimer's & Dementia, 13(7), 810-27.
Björkhem, I., & Meaney, S. (2004). Brain cholesterol: long secret life behind a barrier. Arteriosclerosis, thrombosis, and vascular biology, 24(5), 806-815.
Wong, M.W., Braidy, N., Poljak, A., & Sachdev, P.S. (2017). The application of lipidomics to biomarker research and pathomechanisms in Alzheimer's disease. Current Opinion in Psychiatry, 30(2), 136-144.
Korade, Z., & Kenworthy, A.K. (2008). Lipid rafts, cholesterol, and the brain. Neuropharmacology, 55(8), 1265-1273.
Kivipelto, M., Helkala, E.L., Laakso, M.P., Hänninen, T., Hallikainen, M., Alhainen, K., Livonen, S., Mannermaa, A., Tuomilehto, J., Nissinen, A., & Soininen, H. (2002). Apolipoprotein E epsilon4 allele, elevated midlife total cholesterol level, and high midlife systolic blood pressure are independent risk factors for late-life Alzheimer disease. Annals of Internal Medicine, 137(3), 149-155.
Solomon, A., Kåreholt, I., Ngandu, T., Wolozin, B., Macdonald, S.W., Winblad, B., Nissinen, A., Tuomilehto, J., Soininen, H., & Kivipelto, M. (2009). Serum total cholesterol, statins and cognition in non-demented elderly. Neurobiology of Aging, 30(6), 1006-1009.
Song, F., Poljak, A., Crawford, J., Kochan, N.A., Wen, W., Cameron, B., Lux, O., Brodaty, H., Mather, K., Smythe, G.A., & Sachdev, P.S. (2012). Plasma apolipoprotein levels are associated with cognitive status and decline in a community cohort of older individuals. PLOS ONE, 7(6), e34078. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0034078
Corder, E.H., Saunders, A.M., Strittmatte, W.J., Schmechel, D.E., Gaskell, P.C., Small, G.W., Roses, A.D., Haines, J.L., & Pericak-Vance, M.A. (1993). Gene dose of apolipoprotein E type 4 allele and the risk of Alzheimer's disease in late onset families. Science, 261(5123), 921-923.
Dart, C. (2010). Lipid microdomains and the regulation of ion channel function. Journal of physiology, 588(17), 3169-3178.
Ehehalt, R., Keller, P., Haass, C., Thiele, C., & Simons, K. (2003). Amyloidogenic processing of the Alzheimer beta-amyloid precursor protein depends on lipid rafts. Journal of Cell Biology, 160(1), 113-123.
Xue-Shan, Z., Juan, P., Qi, W., Zhong, R., Li-Hong, P., Zhi-Han, T., Zhi-Sheng, J., Gui-Xue, W., & Lu-Shan, L. (2016). Imbalanced cholesterol metabolism in Alzheimer's disease. Clinica Chimica Acta, 456, 107-114.
Lukiw, W.J. (2004). Gene expression profiling in fetal, aged, and Alzheimer hippocampus: a continuum of stress-related signaling. Neurochemical Research, 29(6), 1287-1297.
Rushworth, J.V., & Hooper, N.M. (2011). Lipid Rafts: Linking Alzheimer's amyloid-β production, aggregation, and toxicity at neuronal membranes. International Journal of Alzheimer's Disease. 603052. https://doi.org/10.4061/2011/603052
Dietschy, J.M., & Turley, S.D. (2001). Cholesterol metabolism in the brain. Current Opinion in Lipidology, 12(2), 105-112.
Cutler, R.G., Kelly, J., Storie, K., Pedersen, W.A., Tammara, A., Hatanpaa, K., Troncoso, J.C., & Mattson, M.P. (2004). Involvement of oxidative stress-induced abnormalities in ceramide and cholesterol metabolism in brain aging and Alzheimer's disease. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 101(7), 2070-2075.
Huang, Y-N., Lin, C-I., Liao, H., Liu, C-Y., Chen, Y-H., Chiu, W-C., & Lin, S-H. (2016). Cholesterol overload induces apoptosis in SH-SY5Y human neuroblastoma cells through the up regulation of flotillin-2 in the lipid raft and the activation of BDNF/Trkb signaling. Neuroscience, 328, 201-209.
Refolo, L.M., Pappolla, M.A., LaFrancois, J., Malester, B., Schmidt, S.D., Thomas-Bryant, T., Tint, G.S., Wang, R, Mercken, M., Petanceska, S.S., & Duff, K.E. (2001). A cholesterol-lowering drug reduces beta-amyloid pathology in a transgenic mouse model of Alzheimer's disease. Neurobiology of Disease, 8(5), 890-899.
Suzuki, S., Kiyosue, K., Hazama, S., Ogura, A., Kashihara, M., Hara, T., Koshimizu, H., & Kojima, M. (2007). Brain-derived neurotrophic factor regulates cholesterol metabolism for synapse development. Journal of Neuroscience, 27(24), 6417-6427.
Folstein, M.F., Folstein, S.E., & McHugh, P.R. (1975). "Mini-mental state". A practical method for grading the cognitive state of patients for the clinician. Journal of Psychiatric Research, 12(3), 189-198.
Ziegenhorn, A.A., Schulte-Herbrüggen, O., Danker-Hopfe, H., Malbranc, M., Hartung, H.D., Anders, D., Lang, U.E., Steinhagen-Thiessen, E., Schaub, R.T., & Hellweg, R. (2007). Serum neurotrophins-a study on the time course and influencing factors in a large old age sample. Neurobiology of Aging, 28(9), 1436-1445.
Yasutake, C., Kuroda, K., Yanagawa, T., Okamura, T., & Yoneda, H. (2006). Serum BDNF, TNF-alpha and IL-1beta levels in dementia patients: comparison between Alzheimer's disease and vascular dementia. European Archives of Psychiatry and Clinical Neuroscience, 256(7), 402-406.
Angelucci, F., Spalletta, G., di Iulio, F., Ciaramella, A., Salani, F., Colantoni, L., Varsi, A.E., Gianni, W., Sancesario, G., Caltagirone, C., & Bossù, P. (2010). Alzheimer's disease (AD) and mild cognitive impairment (MCI) patients are characterized by increased BDNF serum levels. Current Alzheimer Research, 7(1), 15-20. https://doi.org/10.2174/156720510790274473
LaFrance, W.C. Jr., Leaver, K., Stopa, E.G., Papandonatos, G.D., & Blum, A.S. (2010). Decreased serum BDNF levels in patients with epileptic and psychogenic nonepileptic seizures. Neurology, 75(14), 1285-1291.
Polacchini, A., Metelli, G., Francavilla, R., Baj, G., Florean, M., Mascaretti, L.G., & Tongiorgi, E. (2015). A method for reproducible measurements of serum BDNF: comparison of the performance of six commercial assays. Scientific Reports, 5, 17989. https://doi.org/10.1038/srep17989
Roy, A., Jana, M., Kundu, A., Corbett, G.T., Rangaswamy, S.B., Mishra, R.K., Luan, C., Gonzalez, F.J., & Pahan, K. (2015). HMG-CoA reductase inhibitors bind to PPARα to upregulate neurotrophin expression in the brain and improve memory in mice. Cell Metab, 22(2), 253-265.
Ventriglia, M., Zanardini, R., Bonomini, C., Zanetti, O., Volpe, D., Pasqualetti, P., Gennarelli, M., & Bocchio-Chiavetto, L. (2013). Serum brain-derived neurotrophic factor levels in different neurological diseases. BioMed Research International, 2013, 901082. https://doi.org/10.1155/2013/901082
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
วารสารมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ สาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี อยู่ภายใต้การอนุญาต Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International (CC-BY-NC-ND 4.0) เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น โปรดอ่านหน้านโยบายของวารสารสำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเข้าถึงแบบเปิด ลิขสิทธิ์ และการอนุญาต
