DTI en la Evaluación de la Enfermedad de Parkinson

La enfermedad de Parkinson (EP) es el segundo trastorno neurodegenerativo más común después de la enfermedad de Alzheimer. La EP generalmente comienza con síntomas motores, que incluyen bradicinesia, rigidez, temblor en reposo e inestabilidad postural. La EP también incluye numerosos síntomas no motores (como deterioro cognitivo, depresión, problemas de conducta durante el sueño y disfunción olfativa) (1). El sello neuropatológico clásico de la EP implica la pérdida de neuronas dopaminérgicas en la sustancia negra (SN), lo que resulta en una disminución de la producción dopaminérgica a través del circuito motor cortico-basal ganglia-thalamocortical, lo que provoca una desregulación de las funciones motoras (2). Otra característica neuropatológica de la EP es la presencia de cuerpos de Lewy (3) y neuritas tanto en los cuerpos neuronales como en los axones, incluidos los agregados de la proteína α-sinucleína (4). Cuando comienza la EP, las características complejas de los síntomas motores y no motores reflejan la progresión de las patologías subyacentes, incluidas las inclusiones inmunorreactivas de α-sinucleína en los cuerpos de Lewy; pérdida de proyecciones dopaminérgicas, colinérgicas, serotoninérgicas y noradrenérgicas desde el tronco del encéfalo hasta el mesencéfalo y el prosencéfalo basal; y, finalmente, al neocórtex (5). En el transcurso de la EP, los pacientes comúnmente experimentaron trastornos neuropsiquiátricos comórbidos, que incluyen depresión, déficit conductuales y cognitivos y demencia, que deben diferenciarse de otras causas neurodegenerativas, como la demencia con cuerpos de Lewy (DLB) y la enfermedad de Alzheimer. Por otro lado, el término "parkinsonismo" se refiere a los síndromes motores que también se presentan en la EP, como la bradicinesia, la rigidez en rueda dentada, el temblor en reposo, la marcha arrastrando los pies lentamente y el desequilibrio. Las causas atípicas de parkinsonismo que simulan la EP idiopática incluyen la atrofia multisistémica (MSA), la parálisis supranuclear progresiva (PSP) o el síndrome corticobasal (CBS), así como el parkinsonismo inducido por fármacos y otros. En la EP, la pérdida de neuronas dopaminérgicas y la acumulación de cuerpos de Lewy suelen ir acompañadas de daño de las células neurogliales y desmielinización de los axones con el aumento de la concentración de microglía en los espacios extracelulares. Por lo tanto, es plausible que la detección de anomalías microestructurales extracelulares en las regiones del cerebro con neuronas dopaminérgicas ya lo largo de las vías dopaminérgicas pueda ser un biomarcador de EP incipiente(6). En cuanto a nuestro conocimiento de la fisiopatología de la EP, los métodos recientes de neuroimagen permiten investigar la anatomía y el impacto de las alteraciones cerebrales, sobre la base de la adquisición de datos funcionales, estructurales y de difusión, tres técnicas complementarias para evaluar los cambios cerebrales relacionados con enfermedades neurodegenerativas como la EP. Nuevas técnicas de resonancia magnética y su uso en la EP y explica cómo se pueden utilizar estas técnicas para detectar cambios en el cerebro de los pacientes con EP y su relación con los síntomas de Parkinson. La resonancia magnética cerebral se usa comúnmente en la práctica clínica para evaluar la anatomía y la patología cerebral estructural. En la patología neurodegenerativa, la resonancia magnética cerebral puede identificar patrones de degradación estructural para ayudar a realizar el diagnóstico correcto. Estos cambios estructurales pueden ser regiones de atrofia o cambios en la intensidad de la señal estructural. En el estudio diagnóstico de los pacientes con parkinsonismo se recomienda realizar una RM cerebral (13). El objetivo principal de la resonancia magnética cerebral en el estudio del parkinsonismo es evaluar el daño cerebrovascular (parkinsonismo vascular) y excluir otras causas posibles pero más raras de parkinsonismo, como la esclerosis múltiple, la hidrocefalia normotensiva o la enfermedad de Wilson. Además, puede apoyar el diagnóstico de parkinsonismo atípico neurodegenerativo. La resonancia magnética funcional en estado de reposo (fMRI) se puede utilizar para estudiar la conectividad cerebral y las alteraciones de las redes funcionales. Una revisión reciente de la literatura proporcionó información interesante sobre las alteraciones funcionales en la EP (7): principalmente, la EP induce disfunciones funcionales, particularmente en las redes sensoriomotoras, visuales y de los ganglios basales. Es razonable argumentar que los datos de fMRI dependen de varios parámetros, como el estado de medicación dopaminérgica (8) o los parámetros de adquisición de fMRI (7). En cuanto a la resonancia magnética anatómica, la morfometría basada en vóxeles (VBM) se puede utilizar para estudiar el volumen de la materia gris (9). Metanálisis recientes de VBM demostraron una atrofia cortical en pacientes con EP en la circunvolución frontal inferior izquierda, la circunvolución temporal superior, la ínsula y las áreas parietales (para una revisión, consulte (10) (11) (12), pero también en el lado izquierdo circunvolución parahipocampal, ínsula y circunvolución temporal superior en pacientes más jóvenes, así como una correlación entre la duración de la enfermedad y el deterioro motor y la reducción de la materia gris en la circunvolución frontal inferior izquierda (10). Mientras que la resonancia magnética funcional permite el estudio de la conectividad funcional mediante la evaluación del (dis)funcionamiento neuronal relacionado con la EP, la resonancia magnética estructural agrega información sobre los cambios anatómicos y, en particular, las lesiones corticales que también están involucradas en la progresión de la enfermedad. Los datos de resonancia magnética funcional y estructural contribuyen a una comprensión sustancial, pero aún parcial, de la fisiopatología de la EP. Para potenciar este conocimiento, DTI permite el estudio de la integridad de la fibra blanca, que también se ve afectada por los procesos neurodegenerativos.

Las imágenes de tensor de difusión (DTI), una de las secuencias de imágenes por resonancia magnética (IRM), se han empleado para medir la integridad microestructural de la materia blanca en enfermedades neurodegenerativas, así como para visualizar las conexiones de las fibras cerebrales mediante tractografía (6). La anisotropía fraccional (FA), la radial (RD), la axial (AD) y la difusividad media (MD) se han utilizado con mayor frecuencia para describir el grado de movimiento aleatorio de las moléculas de agua a escala microscópica. Específicamente, FA, que mide la direccionalidad del movimiento aleatorio del agua, se ha utilizado para investigar la disposición de las fibras nerviosas, la integridad axonal y el grado de mielinización axonal (13). FA es clínicamente factible para deducir la integridad microestructural de los tejidos cerebrales, especialmente preferido a los tejidos orientados, como la sustancia blanca y las arquitecturas de tracto de fibra. MD mide la magnitud de la difusión del agua. Se cree que una DM alta indica daños celulares amplios que incluyen edema y necrosis. MD se usa clínicamente para capturar estas alteraciones microestructurales en los tejidos de la materia gris y blanca (14). AD mide la magnitud de la difusión a lo largo del eje principal y RD mide la magnitud de la difusión transversal