Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

The spontaneously occurring behavioural syndrome referred to as canine cognitive dysfunction (CCD) is considered the canine counterpart of Alzheimer’s disease (AD). Changes in the retina such as nerve fibre layer (NFL) and ganglion cell complex (GCC) thinning have been observed in Alzheimer’s patients. There is also evidence that visual evoked potentials (VEPs) time-to-peaks are delayed in human patients, raising the question if those changes can also be observed in dogs. The aim of this study was to measure NFL and GCC using optical coherence tomography (OCT), as well as record VEPs in young and old dogs to investigate age related changes in those tests, as well as to stablish a correlation to their amyloid beta (Aβ) peptide levels, for in further studies add clinical, behavioural and necropsy information to evaluate the use of those tests in identifying cognitive impairment.

Flash-VEP recordings and OCT scans of the foveal/parafoveal and peripapillary regions were conducted in a group of 12 beagles (6 young, 6 geriatric). An ELISA quantification of Aβ 42 was done with plasma samples from these dogs. No effect of age on Aβ 42 concentration was found in our samples (p=0.93) making identification of cognitively impaired individuals based only on Aβ 42 not possible. Age had a significant effect on GCC in the parafoveal and peripapillary regions (p=0.03 and p=0.04) and on NFL in the parafoveal region (p=0.02). Thinning of GCC and NFL in different parafoveal regions was associated with lower Aβ 42 values and thinning of foveal NFL with increased values. Age had a significant effect on most of the late VEP components. Delayed P2 and P4 time-to-peaks were associated with increased and decreased Aβ 42 respectively. We found that GCC thickness was a more straight-forward and robust measurement than the NFL and it has previously been reported to provide further information about synaptic density as it includes the inner plexiform layer and synapses between the ganglion and the bipolar cells. There was a considerable loss of peripapillary measurements for both GCC and NFL thickness and we consider that the distortion caused by vessels in this region in the dog makes it less suitable for measurements of layer thickness. The age-related changes previously described for OCTs and VEPs in dogs were observed also in this study. OCT-imaging and flash-VEP can readily be done in dogs and may provide additional information relevant for assessing of cognitive function in aging dogs. However, a multimodal approach seems to be unavoidable to determine if retinal morphology and functional testing of the visual pathways can be used as markers for CCD.

Det spontant förekommande symtomkomplex som kallas Kognitivt dysfunktionssyndrom (Canine Cognitive Dysfunction=CCD), betraktas som hundens motsvarighet till Alzheimers sjukdom (AS). Förändringar i näthinnan, såsom i nervfiberlagret (NFL) och ”ganglion cell complex” (GCC), har observerats hos Alzheimers patienter. Det är också visat att visuellt framkallade responser (visual evoked potentials, VEP) är fördröjda hos dessa patienter, vilket leder till frågan om dessa förändringar också kan observeras hos hundar. Syftet med denna studie var att mäta NFL och GCC med hjälp av optisk koherentomografi (OCT), samt registrera VEP hos unga och gamla hundar för att undersöka åldersrelaterade förändringar i dessa tester, samt att fastställa en korrelation till deras amyloid beta-peptidnivåer (Aβ), för att, i ytterligare studier tilläga klinisk, beteendemässig och obduktion information för att utvärdera användningen av dessa tester för att identifiera kognitiv nedsättning

Blixt-VEP registreringar och OCT av fovea / parafoveala och peripapillära områden genomfördes på 12 beaglar (6 unga, 6 geriatriska). Med hjälp av ELISA kvantifierades Aβ 42 i plasma. Ingen ålderseffekt sågs på Aβ 42-nivån i våra prover (p = 0.93), vilket gjorde att kognitiv nedsättning baserat enbart på denna parameter inte var möjlig på individnivå. Ålder hade en signifikant effekt på GCC i parafoveala och peripapillära områden (p = 0.03 och p = 0.04) och på NFL i den parafoveala regionen (p = 0.02). En förtunning av GCC och NFL i parafovea var associerad med lägre Aβ 42-värden och en förtunning av NFL i fovea med högre värden. Ålder hade en signifikant effekt på nästan alla sena VEP-komponenter. Fördröjda P2- och P4-latenser var förknippade med högre respektive lägre Aβ 42. Vi fann att GCC är ett mer praktiskt och robust mått än NFL och det har tidigare föreslagits att det ger ytterligare information om synaptisk densitet eftersom det också inkluderar det inre plexiforma lagret och synapser mellan ganglioncellerna och de bipolära cellerna. En stor andel av de peripapillära mätningarna av både GCC och NFL kunde inte användas och vi anser att distorsionen som orsakas av blodkärlen i det här området hos hund gör det mindre lämpligt för mätning av tjockleken på näthinnans lager. De åldersrelaterade förändringarna som tidigare beskrivits för OCT och VEP hos hundar sågs också i denna studie. OCT och blixt-VEP fungerar väl på hund och kan bidra med ytterligare information kring kognitiv nedsättning hos åldrande hos hundar. Samtidigt ser vi att det krävs en multimodal ansats för att avgöra om näthinnemorfologi och testning av synbanornas funktion kan användas som markörer för CCD.