El modelo matemático de los escáneres cerebrales de pacientes con enfermedad de Alzheimer y otras personas en riesgo de sufrir el devastador trastorno neurodegenerativo ha identificado patrones específicos de atrofia cerebral que parecen estar relacionados con la pérdida de habilidades cognitivas particulares. En su informe publicado en líneaen el Actas de la Academia Nacional de Ciencias , un equipo de investigadores del Hospital General de Massachusetts MGH y la Universidad Nacional de Singapur describe cómo los diferentes patrones de atrofia pueden explicar las diferentes formas en que la enfermedad de Alzheimer se puede manifestar en pacientes individuales.
"La gravedad de los síntomas y la neurodegeneración pueden variar ampliamente entre los pacientes con enfermedad de Alzheimer", dice Thomas Yeo, PhD, del Centro Martinos para Imágenes Biomédicas en MGH. "Nuestro trabajo muestra que los participantes en este estudio exhiben al menos tres patrones de atrofia:- Cortical, temporal o subcortical - que están asociados con la variabilidad en el deterioro cognitivo no solo en pacientes diagnosticados con Alzheimer sino también en individuos con deterioro cognitivo leve o aquellos que son cognitivamente normales pero están en riesgo de Alzheimer ". Además de su afiliación.con el Centro Martinos, Yeo es profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática, el Centro de Investigación de Imágenes Clínicas y el Instituto de Neurotecnología de Singapur en la Universidad Nacional de Singapur.
El estudio analizó los datos recopilados como parte de la Iniciativa de Neuroimagen de la Enfermedad de Alzheimer ADNI, un proyecto multiinstitucional para desarrollar biomarcadores, que incluyen análisis de sangre, pruebas de líquido cefalorraquídeo y estudios de imágenes, que pueden usarse para diagnóstico o enensayos clínicos. Yeo y su equipo, incluidos los investigadores en el MGH y en Singapur, analizaron imágenes de RM tomadas de los cerebros de 378 participantes de ADNI cuando se inscribieron en el estudio. De estos participantes, 188 habían sido diagnosticados con la enfermedad de Alzheimer;otros, 147 con deterioro cognitivo leve y 43 que eran cognitivamente normales, tenían un mayor riesgo en función de los niveles en sus cerebros de las placas beta-amiloides que son características de la enfermedad.
Como primer paso, el equipo de investigación analizó los datos de las MRI estructurales basales utilizando un modelo matemático que estimó la probabilidad de que detalles particulares de cada imagen estuvieran asociados con la atrofia de una ubicación específica dentro del cerebro. Basado en la ubicación de los factores de atrofiadeterminaron tres patrones de factor de atrofia: cortical, que representa atrofia en la mayor parte de la corteza cerebral; temporal, que indica atrofia en la corteza temporal el lóbulo cortical detrás de las orejas, hipocampo y amígdala; y subcortical, que indica atrofia en el cerebelo, cuerpo estriado y tálamo, estructuras en la base del cerebro.
El análisis de los escaneos de participantes del estudio tomados dos años después indicó que los patrones de factor de atrofia eran persistentes en los individuos y no reflejaban diferentes etapas de la enfermedad. La mayoría de los participantes, incluidos aquellos en el deterioro cognitivo leve y los grupos cognitivamente normales, mostraron niveles de másde un factor de atrofia.
Las pruebas conductuales y cognitivas de los participantes del estudio tomadas a intervalos de seis meses indicaron asociaciones entre patrones particulares de factores de atrofia y déficits cognitivos específicos. Las personas en las que predominaba la atrofia temporal tenían mayores problemas de memoria, mientras que la atrofia cortical se asociaba con dificultades con la función ejecutiva.- la capacidad de planificar y lograr objetivos. Las diferencias individuales en la forma en que se distribuyen los factores de atrofia dentro del cerebro pueden permitir predecir la velocidad a la que se espera que disminuyan las capacidades cognitivas.
"La mayoría de los estudios anteriores se centraron en pacientes ya diagnosticados, pero pudimos establecer distintos patrones de atrofia no solo en pacientes diagnosticados sino también en participantes en riesgo que tenían un deterioro leve o eran cognitivamente normales al comienzo del estudio", Yeodice: "Eso es importante porque la cascada neurodegenerativa que conduce a la enfermedad de Alzheimer comienza años, posiblemente décadas, antes del diagnóstico. Por lo tanto, comprender los diferentes patrones de atrofia entre las personas en riesgo es bastante valioso".
Agrega, "Estudios previos asumieron que un individuo solo puede expresar un patrón neurodegenerativo único, lo cual es altamente restrictivo ya que en cualquier persona de edad avanzada podría haber múltiples factores patológicos al mismo tiempo, como el deterioro vascular junto con elplacas amiloides y enredos tau que están directamente asociados con la enfermedad de Alzheimer. Por lo tanto, se puede esperar que las personas que se ven afectadas por múltiples patologías coexistentes exhiban múltiples patrones de atrofia ".
La investigación futura podría determinar aún más si estos patrones de atrofia se relacionan con la distribución de amiloide y tau y los mecanismos por los cuales afectan habilidades cognitivas específicas, explica Yeo. El mismo enfoque analítico también podría aplicarse a otros tipos de datos de pacientes yextendido a otro trastorno neurodegenerativo que produce diversos patrones de síntomas, como la enfermedad de Parkinson y el autismo.
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Materiales proporcionado por Hospital General de Massachusetts . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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