Brain pathology on clinical MRI in patients with late-life depression and healthy controls
Abstract
SammendragBakgrunnDepresjon er en alvorlig psykisk sykdom som rammer 1-5% av den eldre befolkningen (>65 år, depresjon hos eldre, LLD). Man antar at depresjon hos eldre (LLD) øker risikoen for å utvikle mild kognitiv svikt (MCI) eller demens. Funn på MR-bilder av hjernen til eldre, slik som hvit substans hyperintensiteter (WMH), infarkter og hjerneatrofi har blitt knyttet til både LLD, MCI og demens. Målet med denne studien var å undersøke 1. Er det forskjeller på type og frekvens av intrakranielle forandringer på MR-bilder hos LLD pasienter sammenliknet med en gruppe friske eldre? Og 2. har LLD pasienter som konverterer til MCI/demens 3 år etter inklusjon annerledes og/eller flere intrakranielle funn på MR sammenliknet med de LLD pasientene som forblir kognitivt intakte (som ikke får MCI eller demens)?Materiale og metodeKognitivt intakte pasienter med LLD ifølge ICD-10 kriteriene (n=95) ble rekruttert fra flere norske alderspsykiatriske avdelinger i den nasjonale, longitudinelle multisenter observasjonsstudien Prognosis of Depression in the Elderly (PRODE). Kontrollgruppen (n=111) ble rekruttert fra pasienter henvist til elektiv operasjon på Oslo Universitetssykehus og Diakonhjemmet sykehus i Oslo. Eksklusjonskriteriene til denne studien var demens, kognitiv svikt eller annen organisk hjernesykdom, i tillegg til somatisk sykdom med kort forventet levetid. Ved inklusjon ble detaljert psykiatrisk og medisinsk sykehistorie dokumentert. I tillegg ble det utført kliniske tester, kognitiv vurdering og MR av hjernen hos både pasientene med LLD og kontrollene. Alle MR-bildene ble vurdert av to spesialister i nevroradiologi og dokumentert i henhold til standardiserte metoder for å undersøke de følgende patologiske forandringene: WMH (Fazekas skåring), infarkter (type, størrelse og plassering), frontal, parietal og medial temporallapps atrofi (semikvantitativ gradering), og tilstedeværelse av eventuelt andre patologiske lesjoner. Småkarsykdom i hjernen (SVD) ble definert som tilstedeværelse av ≥1 av disse funnene: lakuner, Fazekas skår ≥2 eller mikroblødninger i hjernen. Ved 3-års oppfølging ble de som var pasienter med LLD ved inklusjon i studien intervjuet og diagnostisert med MCI eller demens etter henholdsvis Winblad kriteriene eller ICD-10, og ble så fordelt i 2 grupper for analysene (kognitiv intakt eller MCI/demens). Signifikante gruppeforskjeller ble utregnet vha uavhengig t-test, Mann-Whitney U test, Fischer’s og Pearson Khikvadrattest. Statistisk signifikansnivå ble satt til p<0.05.ResultaterVed inklusjon var kontrollgruppen yngre, bestod av færre kvinner, hadde høyere utdanningsnivå og fungerte bedre i dagliglivet sammenliknet med LLD pasientene. Ut fra sykehistorien hadde kontrollene høyere prevalens av kreft (X2(2) =9.518, p=0.009) og signifikant færre hodeskader(X2(1) =33.049, p<0.001). På MR-bildene så man at LLD pasientene hadde høyere Fazekas skår (U=3357, p<0.001) og mer SVD (X2(1) =5.037, p=0.025), men det var ingen signifikante forskjeller med tanke på slag eller semikvantitativt målt atrofi mellom de to gruppene.Ved 3-års oppfølging hadde mer enn halvparten av LLD pasientene blitt diagnostisert med MCI eller demens (n=45). De LLD pasientene som fortsatt var kognitivt intakte hadde færre infarkter i hvit substans (p=0.030, Fischer’s Exact Test, FET) og i grå substans (p=0.030, FET). Det var ingen andre statistisk signifikante forskjeller ved sammenlikning av funn på MR-bildene mellom de to kognitivt forskjellige gruppene.KonklusjonLLD er assosiert med økt mengde WMH og småkarsykdom i hjernen, men ikke hjerneslag, noe som forsterker teorien om at mikrosirkulasjonen i hvit substans er påvirket ved LLD. Det var nesten ingen forskjell i hjernepatologiske forandringer på MR når man sammenliknet LLD pasienter som hadde konvertert til MCI/demens med de som hadde forblitt kognitivt intakte. Abstract BackgroundDepression is a serious mental illness affecting 1-5% of older adults (>65 years, late-life depression, LLD). LLD has been suggested to increase the risk of developing mild cognitive impairment (MCI) or dementia. In older adults, findings on brain MRI such as white matter hyperintensities (WMH), infarction and brain atrophy are linked to both LLD, MCI and dementia. The objectives of this study were to investigate 1. If there were differences in type and frequency of intracranial findings on MRI in the LLD group compared to a group of matched healthy elderly controls, and 2. If participants in the LLD groups who converted to MCI/dementia 3 years after inclusion to the study had different types and/or higher frequency of intracranial findings on MRI compared to participants in the LLD group who remained cognitively intact. Material and methodsCognitively intact patients with LLD according to ICD-10 criteria (n=95) were recruited at old-age psychiatry wards in the national, multicenter observational Prognosis of Depression in the Elderly (PRODE) study. A control group (n=111) were recruited from patients undergoing elective surgery at Oslo University Hospital and Diakonhjemmet Hospital in Oslo. Exclusion criteria were dementia, cognitive decline or other organic brain disease, as well as serious somatic illness with short life-expectancy. At inclusion, detailed psychiatric and medical history, clinical measures, cognitive assessment and brain MRI were obtained in patients and controls. Two neuroradiologists used standardized methodology to read and score the brain MRIs for the following pathologies: WMH graded according to Fazekas scale, stroke (type, size and location), semi-quantitative grading of frontal, parietal and medial temporal lobe atrophy, and presence of other lesions, which included all other pathological brain lesions. Small vessel disease (SVD) was defined as the presence of ≥1 of the following: lacunae, Fazekas score ≥2 or cerebral microbleeds. The LLD were interviewed at a 3-year follow-up and diagnosed with MCI or dementia according to ICD-10, and subsequently dichotomized into cognitively intact versus MCI/dementia for the analyzes. Significant group differences regarding demographic, clinical and brain MRI findings at baseline and at 3-year follow-up were assessed using independent samples t-test, Mann-Whitney U test, Fischer’s and Pearson Chi-Square test. The statistical significance level was set to p<0.05.ResultsAt baseline, the participants in the control group were younger, included fewer women, had higher educational level and functioned better in daily life compared to the LLD group. Medically, controls reported more incidences of cancer (X2(2) =9.518, p=0.009) and significantly less head injuries. On brain MRI, the LLD group had higher Fazekas’ score (U=3357, p<0.001) and more SVD (X2(1) =5.037, p=0.025), but there were no significant differences in frequency of strokes or semi-quantitative atrophy measures between the groups. At 3-year follow-up, more than half of the LLD was diagnosed with MCI or dementia (n=45). The cognitive intact had less infarctions in white matter (p=0.030, Fischer’s Exact Test, FET) and gray matter (p=0.030, FET). No other statistically significant differences were found on brain MRI comparing the two cognitively different groups.ConclusionLLD was associated with increased amount of WMH and SVD, but not stroke, suggesting that white matter microcirculation is compromised in LLD and either leading to LLD or co-occurring with LLD. Brain MRI pathology was almost similar in LLD participants who converted to MCI/dementia and those who remained cognitively intact.