Daño temprano en la enfermedad de Alzheimer identificado a través de un nuevo enfoque de resonancia magnética
Una resonancia magnética del hipocampo, el centro de memoria del cerebro, en una persona mayor sin signos de deterioro cognitivo (izquierda) y una persona de edad similar con Alzheimer leve (derecha) ha sido analizado con una nueva técnica que muestra dónde se han perdido células cerebrales sanas (áreas oscuras). Una nueva investigación de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis muestra que este novedoso enfoque de resonancia magnética puede identificar el daño de las células cerebrales en personas en las primeras etapas de la enfermedad de Alzheimer, antes de que la reducción del tejido sea visible en las resonancias magnéticas tradicionales. Crédito: Satya Kothapalli/Facultad de Medicina
La enfermedad de Alzheimer generalmente se diagnostica en función de los síntomas, como cuando una persona muestra signos de pérdida de memoria y dificultad para pensar. Hasta ahora, las resonancias magnéticas cerebrales no han demostrado ser útiles para el diagnóstico precoz en la práctica clínica. Dichos escáneres pueden revelar signos de contracción del cerebro debido a la enfermedad de Alzheimer, pero los signos solo se vuelven inconfundibles tarde en el curso de la enfermedad, mucho después de que el cerebro está significativamente dañado y la mayoría de las personas han sido diagnosticadas por otros medios.
Pero una nueva investigación de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis muestra que un análisis matemático de los datos obtenidos con un enfoque novedoso de resonancia magnética puede identificar el daño de las células cerebrales en personas en las primeras etapas de la enfermedad de Alzheimer, antes de que la reducción del tejido sea visible en la resonancia magnética tradicional. exploraciones y antes de que surjan los síntomas cognitivos.
«Esta podría ser una nueva forma de usar la resonancia magnética para diagnosticar a las personas con Alzheimer antes de que desarrollen síntomas», dijo el autor principal Dmitriy Yablonskiy, Ph.D., profesor de radiología en el Instituto Mallinckrodt de Radiología de la universidad. «La técnica tarda solo seis minutos en adquirir datos y se puede implementar en escáneres de resonancia magnética que ya se utilizan en todo el mundo para diagnósticos de pacientes y ensayos clínicos».
Publicado en el Journal of Alzheimer’s Disease, el estudio se basa en un nueva técnica de IRM cuantitativa de eco de gradiente (qGRE) desarrollada en el laboratorio de Yablonskiy para mostrar las áreas del cerebro que ya no funcionan debido a la pérdida de neuronas sanas.
«Usando esta técnica en pacientes con la enfermedad de Alzheimer, descubrimos áreas del cerebro que se ven normales en la resonancia magnética tradicional pero se ven oscuras en las imágenes qGRE, lo que atribuimos a una neurodegeneración significativa», dijo Satya VVN Kothapalli, Ph.D., científico de planta en radiología y primer autor del estudio. «Los llamamos ‘materia oscura'».
Mientras que la resonancia magnética tradicional es capaz de mostrar dónde las áreas dañadas del cerebro han disminuido de volumen, la técnica qGRE va un paso más allá, detectando la pérdida de neuronas que precede encogimiento del cerebro y deterioro cognitivo.
La enfermedad de Alzheimer se desarrolla lentamente en el transcurso de dos décadas o más antes de que aparezcan los síntomas. Primero, la proteína cerebral beta amiloide se acumula en placas en el cerebro, luego otra proteína cerebral se convierte en ovillos y las neuronas comienzan a morir. Finalmente, la atrofia del tejido se vuelve visible en las imágenes de resonancia magnética del cerebro y surgen síntomas cognitivos. Las personas en las primeras etapas de la enfermedad pueden identificarse mediante escáneres cerebrales PET-amiloide o mediante pruebas de amiloide en la sangre o en el líquido cefalorraquídeo que rodea el cerebro y la médula espinal, pero dichas pruebas no brindan información sobre el daño neuronal.
El estudio involucró a 70 personas de 60 a 90 años que fueron reclutadas a través del Centro de Investigación de la Enfermedad de Alzheimer Charles F. y Joanne Knight (Knight ADRC). Los participantes completaron extensas pruebas clínicas y cognitivas para evaluar su nivel de deterioro cognitivo. El grupo de participantes incluía a personas sin deterioro cognitivo, así como a personas con deterioros muy leves, leves o moderados.
Cada participante se sometió a una tomografía computarizada del cerebro o una punción lumbar para medir la cantidad de placas de amiloide en su o su cerebro. También se sometieron a resonancias magnéticas cerebrales.
Los investigadores aplicaron la técnica qGRE MRI para escanear el hipocampo, el centro de la memoria del cerebro y una de las primeras regiones del cerebro afectadas por la enfermedad de Alzheimer. Los resultados mostraron que el hipocampo a menudo contenía una sección de tejido viable con neuronas relativamente conservadas y una zona muerta de materia oscura prácticamente desprovista de neuronas sanas.
Estas áreas de materia oscura estaban presentes en personas que dieron positivo en la prueba de amiloide pero aún no lo eran. experimentando síntomas, y crecieron a medida que avanzaba la enfermedad. En comparación con las medidas tradicionales de resonancia magnética de la atrofia cerebral, los biomarcadores de la materia oscura se correlacionaron mucho mejor con las puntuaciones cognitivas individuales para la demencia muy leve a moderada.
El estudio se basa y corrobora los hallazgos de la investigación sobre el Alzheimer que tuvo lugar en la Universidad de Washington. hace más de dos décadas, cuando la enfermedad de Alzheimer se diagnosticaba formalmente solo a través de una autopsia.
En 2001, John C. Morris, MD, Harvey A. and Dorismae Hacker Friedman Profesor Distinguido de Neurología y director de Knight ADRC, dirigió un estudio que examinó el tejido cerebral de pacientes fallecidos con Alzheimer y encontró que las regiones dañadas del cerebro habían comenzado a perder neuronas sanas mucho antes de que la enfermedad causara una pérdida significativa de volumen cerebral en estas áreas.
Luego, en el A principios de la década de 2000, Tammie LS Benzinger, MD, Ph.D., profesora de radiología y neurocirugía, y directora de estudios de imágenes de Knight ADRC, fue una de las pioneras en el Instituto de Radiología de Mallinckrodt en utilizar PET escáneres cerebrales dirigidos contra la beta amiloide como una herramienta para detectar el Alzheimer.
En el estudio actual, también en coautoría de Morris y Benzinger, los investigadores documentaron la misma relación entre la pérdida neuronal y los síntomas del Alzheimer usando el método no invasivo técnica qGRE MRI en pacientes vivos.
Trabajando con el coautor Richard Perrin, MD, Ph.D., profesor asociado de patología e inmunología, el equipo de investigación también confirmó esta relación bajo el microscopio al examinar el cerebro tejidos que fueron donados después de la muerte de un participante del estudio. El examen post-mortem mostró que la pérdida neuronal en el hipocampo en realidad supera la pérdida de volumen de tejido y que estos cambios se reflejan bien en las medidas de resonancia magnética de la materia oscura.
Yablonskiy y sus colegas se encuentran entre los muchos investigadores que ahora buscan un bajo Prueba económica y de fácil acceso para la enfermedad de Alzheimer como alternativa a las costosas exploraciones cerebrales por TEP y las punciones lumbares invasivas que ahora se utilizan en entornos de investigación para evaluar la presencia y la progresión de la enfermedad.
Tal prueba, especialmente una que puede identificar a las personas en etapas muy tempranas de la enfermedad, proporcionaría un gran impulso a la investigación del Alzheimer, reduciendo drásticamente el costo y el tiempo necesario para evaluar a los pacientes para los ensayos clínicos, estimulando así el desarrollo de nuevos tratamientos.
Mientras Los investigadores de la enfermedad de Alzheimer continúan buscando tratamientos farmacológicos para la enfermedad, la mayoría está de acuerdo en que el éxito del tratamiento dependerá de la detección temprana y de encontrar maneras de evitar el daño cerebral antes de las etapas posteriores de la enfermedad de Alzheimer. .
Si bien las exploraciones PET y las punciones lumbares siguen desempeñando un papel importante en la investigación del Alzheimer, ambas tienen limitaciones que impiden su uso generalizado como herramienta de detección de signos tempranos de la enfermedad.
PET Los escáneres cerebrales siguen siendo el estándar de oro para detectar signos de la enfermedad de Alzheimer, pero las máquinas son caras y rara vez están disponibles para el diagnóstico rutinario de los pacientes, y mucho menos para la detección clínica generalizada. Las tomografías por emisión de positrones también requieren la inyección de un marcador radiactivo para obtener imágenes cerebrales.
A medida que avanza el Alzheimer, se puede detectar analizando las proteínas tau en el líquido cefalorraquídeo, pero el muestreo requiere una punción lumbar que puede ser demasiado invasiva para utilizar como una herramienta de detección general, especialmente para las personas que no tienen síntomas.
Otra opción prometedora para la detección de la enfermedad de Alzheimer, también en desarrollo en la Universidad de Washington, es un análisis de sangre no invasivo y relativamente económico que ha demostrado ser muy preciso en la detección temprana signos de la enfermedad de Alzheimer. Recientemente se puso a disposición de los médicos de Estados Unidos y Europa una versión comercial de la prueba de sangre, pero aún no está cubierta por el seguro médico.
Si bien cada método de prueba tiene sus propias fortalezas y debilidades, la resonancia magnética qGRE La técnica puede estar preparada para su adopción temprana, ya que se basa en la tecnología de resonancia magnética que está ampliamente disponible en todo el mundo, no es invasiva y puede llevarse a cabo sin el uso de trazadores radiactivos.
«Nuestra prueba qGRE ofrece un gran potencial como una herramienta de diagnóstico temprano para la etapa preclínica de la enfermedad de Alzheimer, lo que brinda una amplia ventana para la intervención terapéutica», dijo Yablonskiy. «También tiene un gran potencial como técnica de resonancia magnética no invasiva disponible en un entorno clínico convencional para la detección generalizada que es necesaria para que las personas con Alzheimer temprano participen en ensayos clínicos de medicamentos».
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Proporcionado por la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis Cita: Daño temprano en la enfermedad de Alzheimer identificado a través de un nuevo enfoque de resonancia magnética (2022, 3 de marzo) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-03-early-alzheimer-disease-mri-approach.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.