Análisis basado en vóxeles de los cambios en los índices de difusión microestructurales cerebrales en la enfermedad de Parkinson con congelación de la marcha
La enfermedad de Parkinson (EP) es un trastorno neurodegenerativo progresivo caracterizado por síntomas motores como bradicinesia, temblor y rigidez. Sin embargo, los síntomas no motores, incluido el deterioro cognitivo y la congelación de la marcha (FOG, por sus siglas en inglés), también impactan significativamente la calidad de vida de los pacientes. La FOG es un trastorno del movimiento particularmente incapacitante que afecta aproximadamente al 50-80% de los pacientes con EP en etapas avanzadas. Se caracteriza por episodios repentinos y breves durante los cuales los pacientes son incapaces de iniciar o continuar la marcha, lo que frecuentemente provoca caídas y consecuencias físicas y emocionales graves. A diferencia de otros síntomas motores de la EP, la FOG suele ser resistente a la terapia con medicamentos dopaminérgicos e incluso puede empeorar con el tratamiento con levodopa. Esto sugiere que la FOG podría involucrar mecanismos más allá de la disfunción motora pura, posiblemente implicando alteraciones cognitivas. Estudios recientes indican que el entrenamiento cognitivo puede reducir la severidad de la FOG, respaldando la hipótesis de que la disfunción cognitiva juega un rol en su fisiopatología.
Para investigar la relación entre el deterioro cognitivo y la FOG en la EP, este estudio empleó un análisis basado en vóxeles (VBA) de datos de imágenes de tensor de difusión (DTI) para examinar cambios en los índices de difusión microestructurales cerebrales en pacientes con EP y FOG (FOG+), pacientes con EP sin FOG (FOG–) y controles sanos (HC). El objetivo fue identificar regiones cerebrales específicas donde los cambios microestructurales podrían asociarse con la FOG y la disfunción cognitiva.
Diseño del estudio y participantes
Se reclutaron 20 pacientes FOG+ del Departamento de Neurología del Hospital Provincial del Pueblo de Guangdong entre enero de 2014 y diciembre de 2016. Adicionalmente, se seleccionaron 23 pacientes FOG– y 20 HC emparejados por edad, sexo y nivel educativo de la base de datos de investigación en EP del hospital. Todos los participantes firmaron un consentimiento informado, y el estudio fue aprobado por el Comité de Ética Institucional del hospital. Todos los sujetos eran diestros, según el Inventario de Lateralidad de Edimburgo.
Los pacientes con EP fueron diagnosticados según los criterios del UK Brain Bank por dos neurólogos experimentados. Las evaluaciones clínicas se realizaron en estado «off» (12 horas después de suspender la medicación antiparkinsoniana). La severidad de la enfermedad se evaluó mediante la escala de Hoehn y Yahr (H-Y), la función cognitiva global con el Mini-Examen del Estado Mental (MMSE) y la severidad de los síntomas motores con la sección III de la Escala Unificada de Evaluación de la Enfermedad de Parkinson (UPDRS-III). Los pacientes FOG+ se identificaron con una puntuación ≥1 en el ítem 3 del Cuestionario de FOG y al menos uno de los siguientes criterios: (a) relato verbal del paciente sobre episodios de FOG, o (b) reconocimiento de FOG típica descrita por un neurólogo. Los pacientes que no cumplieron estos criterios se clasificaron como FOG–.
Adquisición y análisis de imágenes
Los datos de DTI se obtuvieron con un escáner de resonancia magnética de 3.0T (Signa Excite HD, GE Healthcare). El preprocesamiento se realizó con el software PANDA (Pipeline for Analyzing braiN Diffusion imAges) basado en MATLAB R2012a. Los análisis estadísticos se realizaron con SPSS 21.0 (significancia: P < 0.05). Los criterios de exclusión y los métodos detallados de análisis neuroimaging se describen en los Materiales Suplementarios.
Características clínicas y demográficas
No hubo diferencias significativas en edad, sexo o educación entre los grupos. Sin embargo, los pacientes FOG+ mostraron puntuaciones más bajas en el MMSE (P < 0.05) y mayores en UPDRS-III (P < 0.05) y H-Y (P < 0.05) que los FOG–. La duración media de la enfermedad también fue mayor en FOG+ (P < 0.05).
Análisis de índices de difusión
Se observaron diferencias significativas en la difusividad media (MD) entre FOG+ y FOG–. Los valores de MD fueron mayores en FOG+ en el lóbulo frontal (giros frontal medial bilateral, frontal superior derecho, frontal inferior bilateral, frontal medio derecho y precentral), áreas límbicas (uncus, amígdala derecha, giros parahippocampales bilaterales, hipocampo y giro cingulado) y lóbulo temporal bilateral (giro temporal medio derecho, temporal inferior izquierdo y temporal superior bilateral). No hubo diferencias significativas en la anisotropía fraccional (FA), excepto una reducción en la ínsula izquierda de FOG+.
En comparación con HC, los FOG+ mostraron mayores valores de MD en el lóbulo frontal, pero no se observaron cambios significativos entre FOG– y HC. Estos hallazgos sugieren que los FOG+ exhiben alteraciones microestructurales en regiones asociadas a la función cognitiva.
Discusión
El hallazgo principal es que los FOG+ presentan deterioro cognitivo y cambios microestructurales en el lóbulo frontal bilateral. Las puntuaciones más bajas en el MMSE y el aumento de MD en regiones frontales respaldan el papel crítico de la disfunción cognitiva en la FOG. El MD refleja cambios microestructurales en el tejido neural, y su aumento en el lóbulo frontal sugiere vulnerabilidad a la neurodegeneración en FOG+. Esta región es clave para funciones ejecutivas como la flexibilidad cognitiva y la planificación motora, cuyo deterioro constituye una «firma cognitiva» asociada a la FOG. Estudios previos de resonancia magnética funcional también reportan alteraciones en regiones frontales relacionadas con atención y control motor en FOG+, coincidiendo con estos resultados.
Además, se identificaron cambios en áreas límbicas y el lóbulo temporal en FOG+. El sistema límbico, vinculado a regulación emocional y memoria, muestra alteraciones dopaminérgicas en la EP. Los trastornos del ánimo, asociados a disfunción límbica, son más prevalentes en FOG+ y se correlacionan con la severidad del deterioro cognitivo. En el lóbulo temporal, el giro temporal medio está implicado en integración visuoespacial, cuya disfunción podría exacerbar los déficits motores en FOG+.
Conclusión
Este estudio evidencia que los pacientes FOG+ presentan deterioro cognitivo y cambios microestructurales en regiones cerebrales asociadas a la cognición, particularmente el lóbulo frontal. Estos hallazgos subrayan la importancia de la disfunción frontal en la fisiopatología de la FOG y respaldan el uso de intervenciones cognitivas como terapia. La participación de áreas límbicas y temporales refleja la interacción compleja entre disfunción cognitiva y motora en la EP.
Los resultados contribuyen a comprender los mecanismos neurales de la FOG y podrían guiar el desarrollo de terapias dirigidas para mejorar la calidad de vida de los pacientes.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000001042