Alzheimer hastalığı (AD), bilişsel fonksiyonun yavaş başlangıcı ve ilerleyici bozulmalarıyla karakterize edilen nörodejeneratif bir bozukluktur. Klinik olarak, öznel bilişsel gerileme (SCD), hafif bilişsel bozukluk (MCI), hafıza eksiklikleri, yürütücü işlev bozuklukları, afazi ve davranışsal değişiklikler ile ortayaçıkar 1. AD'nin ayırt edici patolojik özellikleri arasında β-amiloid (Aβ) plaklarının birikmesi ve hiperfosforile edilmiş tau proteininden oluşan nörofibriller düğümlerin oluşması yer alır. Bu patolojik belirteçler, AD için temel tanı kriterleridir ve görüntüleme ile biyobelirteç çalışmaları için birincil moleküler hedefler olarak hizmet verir. AD yaygınlığı yaşla birlikte keskin şekilde artar. Dünya genelinde 50 milyondan fazla kişi etkileniyor ve demans vaka sayısının 2050 yılına kadar üç katınaçıkması bekleniyor 2. AD, yaşlılarda ölüm nedenlerinden başlıca gelenlerden biridir ve büyük bir sosyoekonomik yük oluşturur. Ancak, AD'nin erken tespiti küresel bir zorlukolmaya devam ediyor 3. Bunun ışığında, daha hassas erken tanı stratejilerinin oluşturulmasına acil bir ihtiyaç vardır.
Bilişsel fonksiyon değerlendirmesi, AD demansı teşhisinde tercih edilen yöntemdir, ancak bazı ölçekler optimal sınır değerleri ve eğitime uygun normlar konusunda uzlaşıya sahip değildir. Bilgisayarlı tomografi (BT) ve manyetik rezonans görüntüleme (MR) rutin nörogörüntüleme yöntemleri olarak, bilişsel işlev bozukluğuna katkıda bulunabilecek beyin atrofisi veya diğer yapısal değişiklikleri tespit etmek için kullanılabilir. Bilişsel testler, BT ve MRI kullanılmasına rağmen, erken tanı zor olmaya devam eder çünkü yapısal görüntüleme genellikle sadece orta ve ileri evrelerde değişiklikleri tespit eder ve hastalık özelliği yoktur4. Pozitron emisyon tomografisi/bilgisayarlı tomografi (PET/CT), invaziv olmayan moleküler görüntüleme tekniği olarak, beyin metabolizması ve protein birikiminin yarı nicel analizini mümkün kılar. Amiloid ve tau PET izleyicilerinin birleşik uygulaması, hastalık patofizyolojisi 5,6,7,8 hakkında tamamlayıcı bilgiler sağlar.
Aβ'nun anormal metabolizması ve birikimi, AD'nin patolojik ilerlemesinde başlatıcı olayı ve merkezi itici gücü temsil eder. Genetik faktörlerin (örneğin APP veya PSEN1/2 genlerindeki mutasyonlar) veya yaşa bağlı faktörlerin etkisi altında, Aβ (özellikle Aβ42) üretimi artar ve/veya kleransı azalır, bu da konsantrasyonların yükselmesine yol açar. Çözünür Aβ monomerleri başlangıçta çözünür oligomerlere birleşir ve bunlar birincil nörotoksik türler olarak yaygın olarak kabul edilir. Bu Aβ oligomerler daha sonra çözünmeyen fibrillere polimerize olur ve nihayetinde beyin parenximine hücre dışı olarak biriktirerek, AD beyinlerinin 9,10'un tipik patolojik özelliklerinden biri olan yaşlılık plakları oluşturur. Aβ'nun birikimi ve nörotoksik etkileri, özellikle Tau proteininin hiperfosforilasyonu ve nörofibriller düğümlere yol açan nörofibriller düğümler ile sürekli nöroinflamasyonla birlikte yaygın nöronal kayıp ve beyinatrofisi 11'e yol açan aşağı akış patolojik zincirlemeleri başlatır. Tau proteininin hiperfosforilasyonu nedeniyle nörofibriller düğümlerin oluşması, AD12'nin patolojik özelliklerinden biridir ve nörodejenerasyonun gelişimi ile klinik semptomlarla güçlü uzay-zaman ilişkisi vardır. Vücuttaki en bol bulunan mikrotubul ilişkili protein olan Tau proteini, hem periferik hem de merkezi sinir sistemlerinde yaygın olarak dağılmıştır. Patolojik birikimi, bilişsel bozukluk şiddetiyle güçlü bir şekilde ilişkilidir ve AD hastaları için umut vadeden bir terapötik hedef haline gelir.
Avrupa İlaç Ajansı'nın (EMA) yönergelerine göre, β-amiloid (Aβ) peptidleri ve beyin omurilik sıvısında (CSF) toplam tau protein seviyelerinin ölçümleri, Alzheimer hastalığının (AD) tanısı ve terapötik izlenmesine yardımcı olabilir13,14. Bu yöntem nispeten düşük maliyetli olmasına rağmen, bel ponksiyonu invazivdir ve rahatsızlık veya komplikasyonlara yol açabilir. Aβ42/40 oranı, toplam tau ve fosforile tau dahil olmak üzere plazma biyobelirteçleri15,16, invaziv olmayan ve maliyet etkin bir alternatif sunar ve klinik taramada giderek daha fazla uygulanmaktadır. Ancak, PET görüntüleme, amiloid ve tau patolojisinin mekansal dağılımını in vivo görselleştirmek için vazgeçilmez olmaya devam etmektedir; sıvı biyobelirteçlerini tamamlayan ve ayırıcı tanı ile prognostik değerlendirmeyi iyileştiren ayrıntılı topoğrafik bilgi17,18 sağlar.
Belirli beyin bölgelerinde tau proteini birikiminin invaziv olmayan tespiti, erken hastalık tahmini ve teşhisi için önemli bir değer taşır. Tau radyotracerlerinin uygulanması, beyin tau birikiminin görsel lokalizasyonunu sağlar; ayırd edici tanı ve hastalık izleme için zamanında ve doğru destek sağlarken, deneysel klinik müdahalelerin değerlendirilmesi için kritik kanıtlar sunar.
18F-AV-45 (florbetapir), Aβ protein20 ile yüksek bağlanma eğilimi gösterir. β-amiloid proteiniyle ilgili klinik araştırmalarda yaygın olarak kullanılmıştır. 18F-AV-45 PET görüntüleme, beyin Aβ birikiminin invaziv olmayan görselleştirilmesini sağlar ve bir ölçüde Alzheimer hastalarının klinik bilişsel durumunu yansıtır. 18F-AV-1451 (flortaucipir), beyindeki toplanmış Tau nörofibriller duruşlarının (NFT) yoğunluğunu ve dağılımını incelemekiçin kullanılır 21. PET görüntüleme için tau-spesifik moleküler bir prob olarak, AD hastalarında bilişsel gerilemeyi etkili şekilde tespit etmek ve hastalık ilerlemesini izlemek için biyobelirteç olarak önemli bir potansiyele sahiptir. Bu izleyiciler bireysel olarak iyi kurulmuş olsa da, eşzamanlı amiloid ve tau değerlendirmesi için raporlar sınırlıdır. Bu protokol, Alzheimer hastalığı için daha doğru ve kapsamlı bir tanı modeli sunmak üzere tasarlanmış çift izli PET/BT görüntüleme iş akışını tanıtıyor.