Alterations of default mode functional connectivity in individuals with end-stage renal disease and mild cognitive impairment

Altérations de la connectivité fonctionnelle du mode par défaut chez les individus atteints d'insuffisance rénale terminale et de trouble cognitif léger

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2019
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Abstract
Abstract Background Mild cognitive impairment (MCI) occurs frequently in many end stage renal disease (ESRD) patients, may significantly worsen survival odds and prognosis. However, the exact neuropathological mechanisms of MCI combined with ESRD are not fully clear. This study examined functional connectivity (FC) alterations of the default-mode network (DMN) in individuals with ESRD and MCI. Methods Twenty–four individuals with ESRD identified as MCI patients were included in this study; of these, 19 and 5 underwent hemodialysis (HD) and peritoneal dialysis (PD), respectively. Another group of 25 age-, sex- and education level-matched subjects were recruited as the control group. All participants underwent resting-state functional MRI and neuropsychological tests; the ESRD group underwent additional laboratory testing. Independent component analysis (ICA) was used for DMN characterization. With functional connectivity maps of the DMN derived individually, group comparison was performed with voxel-wise independent samples t-test, and connectivity changes were correlated with neuropsychological and clinical variables. Results Compared with the control group, significantly decreased functional connectivity of the DMN was observed in the posterior cingulate cortex (PCC) and precuneus (Pcu), as well as in the medial prefrontal cortex (MPFC) in the ESRD group. Functional connectivity reductions in the MPFC and PCC/Pcu were positively correlated with hemoglobin levels. In addition, functional connectivity reduction in the MPFC showed positive correlation with Montreal Cognitive Assessment (MoCA) score. Conclusion Decreased functional connectivity in the DMN may be associated with neuropathological mechanisms involved in ESRD and MCI.
**Résumé** **Contexte** Le trouble cognitif léger (TCL) survient fréquemment chez de nombreux patients atteints d'insuffisance rénale terminale (IRT) et peut détériorer significativement les chances de survie ainsi que le pronostic. Cependant, les mécanismes neuropathologiques exacts du TCL associé à l'IRT ne sont pas totalement élucidés. Cette étude a examiné les altérations de la connectivité fonctionnelle (CF) du réseau du mode par défaut (DMN) chez des individus présentant une IRT et un TCL. **Méthodes** Vingt-quatre individus atteints d'IRT et identifiés comme présentant un TCL ont été inclus dans cette étude ; parmi eux, 19 et 5 bénéficiaient respectivement d'hémodialyse (HD) et de dialyse péritonéale (DP). Un autre groupe de 25 sujets appariés pour l'âge, le sexe et le niveau d'éducation a été recruté en tant que groupe témoin. Tous les participants ont passé une IRM fonctionnelle à l'état de repos ainsi que des tests neuropsychologiques ; le groupe IRT a bénéficié d'examens biologiques supplémentaires. Une analyse en composantes indépendantes (ICA) a été utilisée pour la caractérisation du DMN. Les cartes de connectivité fonctionnelle du DMN ayant été obtenues individuellement, une comparaison entre les groupes a été réalisée à l'aide d'un test t pour échantillons indépendants voxel par voxel, et les variations de connectivité ont été corrélées aux variables neuropsychologiques et cliniques. **Résultats** Comparativement au groupe témoin, une diminution significative de la connectivité fonctionnelle du DMN a été observée dans le cortex cingulaire postérieur (PCC) et le précunéus (Pcu), ainsi que dans le cortex préfrontal médial (MPFC) au sein du groupe IRT. Les réductions de connectivité fonctionnelle dans le MPFC et le PCC/Pcu étaient positivement corrélées aux taux d'hémoglobine. De plus, la réduction de la connectivité fonctionnelle dans le MPFC présentait une corrélation positive avec le score de l'évaluation cognitive de Montréal (MoCA). **Conclusion** La diminution de la connectivité fonctionnelle au sein du DMN pourrait être associée aux mécanismes neuropathologiques impliqués dans l'IRT et le TCL.
Reference Key
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Authors Lu, Haitao;Gu, Zhengzhang;Xing, Wei;Han, Shanhua;Wu, Jiangfen;Zhou, Hua;Ding, Jiule;Zhang, Jinggang;
Journal bmc nephrology
Year 2019
DOI
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URL
http://link.springer.com/article/10.1186/s12882-019-1435-6
Keywords
chemistry Biology (General) Medicine Technology (General) Chemical technology Engineering (General). Civil engineering (General) Technology Science physics business diseases of the genitourinary system. urology geophysics. cosmic physics

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