Aplicación de imágenes de tensor de difusión en la enfermedad de Alzheimer: cuantificación de cambios microestructurales de la materia blanca

La enfermedad de Alzheimer (EA) es la causa más común de demencia en los ancianos, representando el 60-70% de todos los casos de demencia. Es un diagnóstico neuropatológico determinado por la presencia de ovillos neurofibrilares y placas seniles en el cerebro de pacientes con demencia. La enfermedad suele comenzar con un deterioro de la memoria, pero invariablemente va seguida de un deterioro cognitivo global progresivo. El principal factor de riesgo para la enfermedad de Alzheimer es la edad, con una prevalencia que se duplica cada 5 años después de los 65 años.

El diagnóstico de la enfermedad de Alzheimer normalmente implica exámenes físicos y neurológicos, como antecedentes médicos y evaluación del estado mental, investigaciones de laboratorio e imágenes cerebrales (como resonancias magnéticas) que podrían identificar otras causas de problemas como un accidente cerebrovascular, un tumor o un traumatismo craneal. Según el examen físico y neurológico, la enfermedad de Alzheimer se caracteriza por un inicio gradual y una disminución progresiva de la cognición con alteración de la función motora y sensorial hasta etapas posteriores; el curso promedio de la enfermedad de Alzheimer es de aproximadamente una década, con una duración de 3 a 20 años desde el diagnóstico hasta la muerte. El deterioro de la memoria está presente en las primeras etapas de la enfermedad; los pacientes tienen dificultad para aprender nueva información y retenerla por más de unos pocos minutos. A medida que avanza la enfermedad, la capacidad de aprender se ve cada vez más comprometida, se pierden recuerdos más lejanos. Otras pérdidas cognitivas incluyen afasia, apraxia, desorientación y deterioro del juicio. El deterioro cognitivo afecta la vida diaria; los pacientes tienen dificultad para planificar las comidas, administrar las finanzas o la medicación, usar el teléfono, conducir. Muchas capacidades pueden permanecer intactas hasta etapas posteriores, incluida la realización de actividades de cuidado personal de la vida diaria, como comer, bañarse. Los pacientes evidencian alteración de la personalidad, irritabilidad, ansiedad, depresión. Delirio, alucinación y agresión. La evaluación de laboratorio incluye marcadores bioquímicos como la medición del líquido cefalorraquídeo, incluida la proteína Tau, los péptidos beta amiloides o la proteína del hilo neural y la medición de biomarcadores urinarios, incluida la proteína del hilo neural. También pruebas que incluyen genes de presenilina del alelo épsilon 4 de la lipoproteína E Apo, gen precursor de amiloide o TREM2. La imagen de tensor de difusión (DTI) es una tecnología de imagen basada en imagen ponderada de difusión de resonancia magnética, que puede realizar un análisis cuantitativo de la anisotropía de las moléculas de agua en diferentes direcciones, a fin de observar la microestructura de los tejidos de forma no invasiva. Por lo tanto, las imágenes de tensor de difusión pueden proporcionar información sobre la orientación de la fibra, la lesión de la fibra y la permeabilidad de la membrana que no se puede obtener con la resonancia magnética convencional. Las imágenes de tensor de difusión permiten mapear los cambios en la microestructura de la sustancia blanca en el desarrollo, el envejecimiento y los trastornos neurológicos. A partir del tensor, es posible derivar la difusividad media (DM) y la anisotropía fraccional (FA), que son las medidas de anisotropía más sólidas que miden la grado de desviación de la difusión isotrópica. ). Más recientemente, se ha propuesto un índice adicional derivado de DT-MRI. Este índice mide el grado de similitud de orientación de los vóxeles vecinos y su coherencia entre vóxeles denominada (C).

Por lo tanto, la imagen con tensor de difusión se ha convertido en los últimos años en una técnica poderosa en el estudio de las enfermedades neurodegenerativas.