The relationship between [<sup>18</sup>F]FDG‐PET signal and key‐players of brain glucose metabolism
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Neuronal activity is supported by activity‐dependent lactate production from astrocytes, as postulated by the astrocyte–neuron lactate shuttle (ANLS) hypothesis. Indeed, astrocytic glutamate uptake is a main trigger for brain glucose consumption. [18F]fluorodeoxyglucose (FDG)‐PET showing a hypometabolic signature has been used as an index of neurodegeneration in Alzheimer’s disease (AD). In the early stages of the disease, soluble amyloid‐beta (Aβ) has been associated with neuronal hyperactivity due to decreased astrocytic glutamate uptake. It is hypothesized that this phenomenon occurs especially in regions with high ongoing baseline activity. Over time, neurodegeneration and hypometabolism in such regions may contribute to the progress of the AD continuum. Thus, we investigated whether the [18F]FDG‐PET signal in typical hypometabolic regions in AD is associated with the expression of ANLS transporters and enzymes in the healthy brain. Method Gene expression of GLUT1, GLUT3, MCT1, MCT2, MCT4, LDHA, and LDHB (ANLS genes) from postmortem brain tissue of healthy individuals were obtained from the Allen Human Brain Atlas. [18F]FDG‐PET data from cognitively unimpaired individuals were obtained from the Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative (ADNI). Pearson correlations were performed between the mean gene expression and the mean [18F]FDG‐PET SUVr across typically hypometabolic brain regions in AD (precuneus, angular and temporal gyri, and parietal and cingulate regions) and non‐vulnerable regions (uncorrected p‐value < 0.05). Results The expression of ANLS genes had a stronger positive correlation with [18F]FDG‐PET SUVr across the AD hypometabolic regions than the non‐vulnerable regions (p < 0.05). Of note, the astrocytic glucose transporter GLUT1 presented a stronger correlation with [18F]FDG‐PET than the neuronal transporter GLUT3 in AD‐vulnerable regions. Figure 1 presents all correlations. Conclusion Our results show that the physiological expression of transporters and enzymes responsible for the brain glucose metabolism correlate more with the [18F]FDG‐PET signal in typical brain regions of the AD hypometabolic signature. This suggests these regions present a higher baseline activity and may be more susceptible to Aβ‐induced hyperactivation in early AD, which could lead to a bioenergetic collapse in later disease stages, as shown in the [18F]FDG‐PET of AD individuals.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».