Redes de conectividad neuronal reconstruidas utilizando resonancia magnética para predecir patrones de progresión de atrofia cerebral en enfermedad de Parkinso

Título de la revisión: Redes de conectividad neuronal reconstruidas utilizando resonancia magnética para predecir patrones de progresión de atrofia cerebral en enfermedad de Parkinson.

Artículo original: Basaia S, Agosta F, Sarasso E, Balestrino R, Stojković T, Stanković I, Tomić A, Marković V, Vignaroli F, Stefanova E, Kostić VS, Filippi M. Brain Connectivity Networks Constructed Using MRI for Predicting Patterns of Atrophy Progression in Parkinson Disease. Radiology. 2024 Jun;311(3):e232454. 

DOI: https://doi.org/10.1148/radiol.232454

Sociedad: RSNA (Radiological Society of North America) (@RSNA).

Palabras clave:  brain atrophy, conectome, models, Parkinson.

Abreviaturas y acrónimos utilizados: AF (anisotropía fraccional), CE (conectividad estructural), CF (conectividad funcional), EE (exposición a enfermedad), EP (enfermedad de Parkinson), LT (líneas de transmisión), RM (resonancia magnética), SG (sustancia gris), TC (tomografía computarizada).

Línea editorial del número: Radiology es la principal publicación de la sociedad americana Radiological Society of North America. De periodicidad mensual, publica tanto artículos originales como de revisión. En el número actual de junio de 2024 (volumen 311, número 3) destacan, entre otros, un editorial acerca del informe estandarizado en la espondiloartritis axial, una revisión sobre la integración de la inteligencia artificial en el flujo de trabajo, un editorial acerca de las limitaciones inherentes al empleo de un glosario en la enfermedad pulmonar parenquimatosa difusa y múltiples artículos originales, destacando artículos como uno sobre TC de contaje de fotones para estudios coronarios u otro sobre comparación del valor predictivo positivo de la biopsia ecoguiada de próstata dirigida por RM biparamétrica con la dirigida por RM multiparamétrica.

Motivos para la selección: la EP es una patología grave y común muy presente en la práctica clínica diaria, y supone un problema de salud pública de primer orden. Si bien existen múltiples tratamientos, ninguno es curativo, por lo que sigue siendo de gran importancia la profundización en su conocimiento. La radiología juega un papel relevante en dicha tarea, contribuyendo significativamente a su comprensión proporcionando información morfofuncional de gran valor. 

Resumen:

Introducción

La EP es una enfermedad neurodegenerativa caracterizada por la presencia de síntomas tanto motores como no motores. En dicha patología, se produce una acumulación patológica de α-sinucleína mal plegada (cuerpos de Lewy). Esto ocurre siguiendo un patrón típico, desde un área cerebral afectada a la siguiente a través de una diseminación transináptica, proceso que muestrra correlación clínica. El estudio de la conectómica mediante resonancia permite el mapeo de la CF y CE entre áreas cerebrales, ayudando a comprender la fisiopatología de las enfermedades neurodegenerativas. Es así que el objetivo del artículo es emplear dichas herramientas para crear un modelo predictivo sobre el orden y la progresión de la atrofia de sustancia gris en pacientes con EP leve.

Material y métodos: 

Se reclutó prospectivamente a 81 pacientes de la Clínica de Neurología del Colegio de Medicina de la Universidad de Belgrado, con EP idiopática leve (estadio 4 o menor de Hoehn y Yahr), excluyendo pacientes con EP moderada o severa, de origen genético conocido; o con demencia, enfermedades cerebrovasculares, masas intracraneales, encefalopatía traumática o cualquier otra patología mayor. A dichos pacientes se les realizó una evaluación cognitiva, clínica y por RM inicial y anual durante tres años de seguimiento. Por otra parte, se seleccionaron 60 controles sanos, a quienes se realizó un estudio cognitivo, clínico y por RM inicial.

La progresión clínica se definió mediante cuatro variables compuestas globales, evaluando clínica motora, clínica no motora, defectos cognitivos y el estado de ánimo.

Para el estudio por RM se empleó un equipo de 1,5 teslas, con secuencias T1 y dual-echo. Además, a los controles sanos se les realizó un estudio de tensores de difusión y un estudio funcional en reposo.

Las imágenes fueron analizadas por dos neurorradiólogos con desconocimiento del estadio clínico de los pacientes. La atrofia de la SG se evaluó midiendo el cambio en el grosor cortical y el volumen de SG en secuencias T1, analizando 83 regiones cerebrales. Las redes estructurales se generaron según el número de LT y la AF mientras que las redes funcionales se basaron en la fuerza de la CF (coeficiente de correlación de Pearson entre las series de tiempo medio de cada par de nodos). Se definieron índices de EE como una función de la AF, número de LT o CF de cada región cerebral con las regiones conectadas en el conectoma sano y la gravedad de la atrofia de las regiones conectadas en participantes con EP.

Se estudiaron las diferencias basales entre grupos. Asimismo, se estudió la correlación entre los índices de EE estructural y funcional en el seguimiento al de 1 y 2 años y el cambio en la SB a los 2 y 3 años. Un modelo exhaustivo de selección de características fue aplicado, utilizando una regresión lineal, para predecir la atrofia regional de SG, que más adelante sería validada.

Resultados más destacables: 

Los índices de EE regionales, tanto estructurales como funcionales, se correlacionaron tanto entre sí como con la atrofia de SG en el seguimiento. Se realizaron regresiones lineales multiparamétricas con éxito para la predicción de la atrofia de SG en el giro cingular izquierdo, lóbulo frontal, lóbulo temporal y núcleo caudado derecho. En todos ellos, los índices de EE funcionales y/o estructurales fueron seleccionados como unas de las variables independientes más relevantes para la predicción de la atrofia de SG.

Se observó que las regiones con una mayor CE y CF con áreas atróficas mostraban una mayor atrofia posteriormente en el seguimiento. Destacaron las regiones parietal y temporal del hemisferio izquierdo, en línea con el resto de la literatura existente, y en relación con la distribución de cuerpos de Lewy y la consecuente pérdida neuronal. Se propone así que la atrofia temporal precoz y la subsecuente atrofia parietal y frontal podrían servir como biomarcadores para la progresión clínica de la EP.

Puntos fuertes y débiles del artículo / valoración personal:

Puntos fuertes:

  • Selección de controles sanos de la misma población que los pacientes, aumentando la comparabilidad.
  • Evaluación independiente por dos radiólogos.
  • Aplicación de penalización estadística mediante el método de Bonferroni para comparaciones múltiples, disminuyendo la probabilidad de error tipo I.
  • Consistencia con la literatura y las teorías fisiopatológicas más aceptadas, avanzando en el programa científico dentro del paradigma vigente.

Puntos débiles:

  • Empleo de variables combinadas: posible agrupación de efectos poco comparables en una misma variable, lo que podría complicar o limitar su interpretación.
  • Algunas de las variables empleadas por las regresiones multivariantes, añaden capacidad predictiva sin aportar información clínica o científicamente significativa (p.ej.: que la atrofia de una región prediga su propia atrofia ulterior en el seguimiento).
  • Número de participantes relativamente bajo (141 en total).

Valoración personal:

Estudio interesante que profundiza en el conocimiento de la fisiopatología de la EP, arrojando luz de cara a la explicación de su progresión temporal en relación con el paso de cuerpos de Lewy desde las regiones más afectadas hacia aquellas con las que muestran mayor CE y CF en RM. El artículo destaca por su rigor científico, siendo la aplicación de una penalización estadística un hecho elocuente en ese sentido. El artículo pone en valor el potencial de la radiología de cara a la contribución al avance del programa científico, erigiéndose como una pieza clave en el paradigma actual para el progreso hacia la comprensión de las enfermedades neurodegenerativas y la ulterior búsqueda de herramientas terapéuticas. 

Mikel Isla-Jover.

H.U. Cruces – Barakaldo, Vizcaya, R2

islajoverm.radiology@gmail.com

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Publicado en Radiology, Revistas

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