[Study of neurodegeneration in multiple sclerosis using optical coherence tomography of the retina and magnetic resonance morphometry of the brain]
- PMID: 40779523
- DOI: 10.17116/jnevro202512507266
[Study of neurodegeneration in multiple sclerosis using optical coherence tomography of the retina and magnetic resonance morphometry of the brain]
Abstract
Objective: To search and study the relationship between the change in the thickness of the retinal ganglionic complex layers and the volumetric indicators of the brain in patients with multiple sclerosis (MS).
Materials and methods: Fifty-seven MS patients aged 19 to 68 years (mean age 39.6±11.2 years) were examined with a diagnosis confirmed by the 2017 McDonald criteria and no previous history of optic neuritis. All patients underwent MRI brain morphometry, optical coherence tomography (OCT) of the retina, and an Expand Disability Status Scale (EDSS) assessment.
Results: A direct correlation was found between the thickness of most layers of the "internal" retina and the total volume of white and gray matter of the telencephalon, nuclei accumbens, pallidum, ventral diencephalon, superior parietal gyrus, thalamus, and inversely with the size of the ventricular system of the brain, subcallosal zone, total volume of cerebrospinal fluid (CSF), and foci of brain lesion. The transverse size of the ganglion cell layer (GCL) correlated most with the volumetric parameters of the brain: with the volumes of gray (r=0.426; p=0.001) and white (r=0.564; p<0.000) matter, the nucleus accumbens (r=0.841; p<0.000), thalamus (r=0.542; p=0.000), CSF (r=-0.601; p<0.000), and cingulate gyrus (r=0.304; p=0.002). A less distinct correlation was found between the brain parameters and the thickness of the ganglion cell layer and the inner plexiform layer (GCIPL) with volumes of gray (r=0.389; p=0.002) and white (r=0.439; p=0.000) matter, nucleus accumbens (r=0.463; p=0.000), thalamus (r=0.447; p=0.000), CSF (r=-0.518; p<0.000), cerebellum (r=0.331; p=0.012), and peripapillary retinal nerve fiber layer (pRNFL) with volumes of white matter (r=0.419; p=0.001), nucleus accumbens (r=0.421; p=0.001), thalamus (r=0.396; p=0.002), CSF (r=-0.368; p=0.004), and hippocampus (r=0.399; p=0.002). A significant positive correlation was found between the thickness of the macular retinal nerve fiber layer (mRNFL) and cerebellar volumetric parameters (r=0.351; p=0.007).
Conclusion: The anatomical and pathological structure of the eye's retina reflects the neurodegeneration of the central nervous system as a whole. The most sensitive markers of regional gray matter atrophy of the brain are macular thickness in GCL and GCIPL, as well as pRNFL.
Цель исследования: Поиск и изучение взаимосвязи между изменением толщины слоев ганглионарного комплекса сетчатки и волюметрическими показателями головного мозга (ГМ) у больных рассеянным склерозом (РС).
Материал и методы: Были обследованы 57 пациентов с РС в возрасте от 19 до 68 лет (средний возраст 9,6±11,2 г.), с диагнозом, подтвержденным по критериям Мак-Дональда 2017 г., ранее не переносивших оптического неврита. Всем пациентам были выполнены МРТ-морфометрия ГМ, оптическая когерентная томография (ОКТ) сетчатки и проведена оценка по расширенной шкале оценки инвалидности (Expand Disability Status Scale, EDSS).
Результаты: Обнаружена прямая корреляционная связь между толщиной большинства слоев «внутренней» сетчатки и общим объемом белого и серого вещества конечного мозга, прилежащих ядер, паллидума, вентрального промежуточного мозга, верхней теменной дольки, таламуса, и обратная — с размерами желудочковой системы ГМ, субкаллезной зоны, общим объемом цереброспинальной жидкости (ЦСЖ) и очагов поражения ГМ. В наибольшей степени с объемными показателями ГМ коррелировал поперечный размер слоя ганглиозных клеток (англ.: Ganglion Cell Layer, GCL): с объемами серого (r=0,426; p=0,001) и белого (r=0,564; p<0,000) вещества, прилежащего ядра (r=0,841; p<0,000), таламуса (r=0,542; p=0,000), ЦСЖ (r=–0,601; p<0,000), поясной извилины (r=0,304; p=0,002). Менее отчетливая взаимосвязь обнаружена между параметрами ГМ и толщиной комплекса слоя ганглиозных клеток и внутреннего плексиформного слоя (англ.: Ganglion Cell+Inner Plexiform Layer, GCIPL):с объемами серого (r=0,389; p=0,002) и белого (r=0,439; p=0,000) вещества, прилежащего ядра (r=0,463; p=0,000), таламуса (r=0,447; p=0,000), ЦСЖ (r=–0,518; p<0,000), мозжечка (r=0,331; p=0,012), а также перипапиллярного слоя нервных волокон (англ.: Peripapillary Retinal Nerve Fiber Layer, pRNFL) с объемами белого вещества (r=0,419; p=0,001), прилежащего ядра (r=0,421; p=0,001), таламуса (r=0,396; p=0,002), ЦСЖ (r=–0,368; p=0,004), гиппокампа (r=0,399; p=0,002). Значимая положительная корреляционная связь была выявлена между толщиной макулярного слоя нервных волокон (англ.: Macular Retinal Nerve Fiber Layer, mRNFL) и волюметрическими параметрами мозжечка (r=0,351; p=0,007).
Заключение: Анатомо-патологическая структура сетчатки глаза способна отражать нейродегенерацию центральной нервной системы в целом. Самыми чувствительными маркерами региональной атрофии серого вещества ГМ являются толщина макулы в GCL и GCIPL и pRNFL.
Keywords: magnetic resonance morphometry of the brain; markers of progression of multiple sclerosis; multiple sclerosis; neurodegeneration; optical coherence tomography of the retina.
Similar articles
-
Ganglion Cell Layer Thickness as a Biomarker for Amyotrophic Lateral Sclerosis Functional Outcome: An OCT study.Rom J Ophthalmol. 2025 Apr-Jun;69(2):200-207. doi: 10.22336/rjo.2025.32. Rom J Ophthalmol. 2025. PMID: 40698100 Free PMC article.
-
Regional retinal vulnerability in multiple sclerosis: integrating OCT, MRI, and clinical data for enhanced diagnosis and automated monitoring.Rom J Morphol Embryol. 2025 Jan-Mar;66(1):119-130. doi: 10.47162/RJME.66.1.11. Rom J Morphol Embryol. 2025. PMID: 40384198 Free PMC article.
-
Retinal layer segmentation in multiple sclerosis: a systematic review and meta-analysis.Lancet Neurol. 2017 Oct;16(10):797-812. doi: 10.1016/S1474-4422(17)30278-8. Epub 2017 Sep 12. Lancet Neurol. 2017. PMID: 28920886
-
Multiple sclerosis optic neuritis and trans-synaptic pathology on cortical thinning in people with multiple sclerosis.J Neurol. 2023 Aug;270(8):3758-3769. doi: 10.1007/s00415-023-11709-y. Epub 2023 Apr 17. J Neurol. 2023. PMID: 37067590
-
Optical coherence tomography (OCT) measurements and disability in multiple sclerosis (MS): A systematic review and meta-analysis.J Neurol Sci. 2023 Nov 15;454:120847. doi: 10.1016/j.jns.2023.120847. Epub 2023 Oct 30. J Neurol Sci. 2023. PMID: 37924591
Publication types
MeSH terms
LinkOut - more resources
Full Text Sources
Medical