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Type: TESE DIGITAL
Title: Estudo multimodal de neuroimagem em doenças do neurônio motor = Multimodal neuroimaging study in motor neuron diseases
Title Alternative: Multimodal neuroimaging study in motor neuron diseases
Author: Albuquerque, Milena de, 1982-
Advisor: França Junior, Marcondes Cavalcante, 1976-
Júnior, Marcondes Cavalcante França
Abstract: Resumo: A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é a doença neurodegenerativa mais relevante do sistema motor em adultos, afetando neurônios motores superiores (NMS) e inferiores (NMI). Manifesta-se heterogeneamente, sem marcador confiável que preveja o padrão individual e a taxa de progressão da doença. Assim, os biomarcadores se fazem necessários para avaliar o prognóstico individual, para auxiliar na avaliação de ensaios clínicos e no efeito de fármacos. Entre os possíveis marcadores, há especial interesse na imagem por Ressonância Magnética (RM), técnica não-invasiva, segura e útil. Entretanto, a maioria dos estudos são transversais, poucos multimodais ou envolvem a avaliação da medula espinhal. Assim, propusemos um estudo baseado em RM multimodal e longitudinal para avaliar a utilidade da RM cerebral e de medula espinhal como biomarcadores na progressão da ELA. Foram recrutados 63 pacientes com diagnóstico de ELA (classificação El Escorial), avaliados pela escala ALSFRSr, sem comprometimento cognitivo clinicamente detectável, e 64 controles saudáveis. Para comparar o padrão de degeneração encontrado com outro modelo de doença de neurônio motor, foram recrutados 13 pacientes com Paraparesia Espástica Familiar (SPG4), com teste molecular confirmatório, avaliados pela escala SPRS e 23 controles saudáveis. Imagens de RM ponderadas em T1 e DTI foram obtidas de todos. Foi feita análise da espessura cortical pelo software Freesurfer, de substância branca pela tractografia e de medula cervical pelo SpineSeg em ELA, SPG4 e controles. Foi feita análise de Textura de substância cinzenta profunda em 32 pacientes com ELA e 32 controles. Foram reavaliados 27 pacientes com ELA após 8 meses. No estudo transversal em ELA, observamos redução de espessura cortical nos giros pré-central bilateral e sulcos central bilateral e giro temporal médio e no sulco temporal superior em hemisfério cerebral direito e nos giros paracentral e temporal superior e nos sulcos paracentral e pré-central em hemisfério cerebral esquerdo. Houve evidência de alteração em tálamos bilateralmente e caudado direito. Na substância branca, observamos redução de anisotropia fracionada (FA) e aumento de difusividade radial (RD) principalmente no trato córtico-espinal bilateral e corpo caloso dos pacientes. Houve evidência de redução da área da medula espinal e este foi o único parâmetro que se correlacionou com a escala ALSFRSr. No estudo longitudinal em ELA, não houve progressão de dano em córtex, apenas em tronco cerebral pela análise de Freesurfer. Na substância branca houve progressão (aumento de difusividades axial-AD e média-MD) nos pacientes mais evidente em corpo caloso, porém sem correlação com a variação das escalas clínicas. Na medula cervical houve progressão da redução da área da medula espinal que se correlacionou com a piora da escala ALSFSRs. Os pacientes com SPG4, em análise transversal, não apresentaram degeneração cortical. Foi observada redução de FA em tratos córtico-espinais, giro do cíngulo e esplênio do corpo caloso e redução da área da medula cervical. Não houve correlação com escala clínica. A RM estrutural cerebral e de medula cervical conseguem detectar alterações longitudinais de curto prazo em ELA. A área da medula espinal é o parâmetro mais sensível e deve ser considerada em estudos futuros, incluindo testes terapêuticos nesta doença

Abstract: Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) is the most relevant neurodegenerative disease of the motor neuron system in adults, affecting the upper motor neurons (UMN) and lower (LMN). It manifests heterogeneously and there is no reliable marker that can predict individual standard and the rate of progression of the disease. Thus, biomarkers are needed to assess the individual prognosis, to assist in clinical trials and drug effect. Among the possible markers, there is particular interest in the Magnetic Resonance Imaging (MRI), a noninvasive technique, safe and useful. However, most studies are cross-sectional, a few involve multimodal MRI or the evaluation of the spinal cord. Thus, we proposed a study based on multimodal and longitudinal MRI to evaluate the usefulness of brain and spinal cord MRI as biomarkers in the progression of ALS. We recruited 63 patients diagnosed with ALS (El Escorial classification), evaluated by ALSFRSr scale, without clinically detectable cognitive impairment, and 64 healthy controls. To compare the pattern of degeneration found with another motor neuron disease model, 13 patients were enrolled with Hereditary Spastic Paraplegia (SPG4), with confirmatory molecular test, evaluated by SPRS scale and 23 healthy controls. MRI T1-weighted and DTI images were obtained from all subjects. The cortical thickness was analyzed by FreeSurfer software, white matter by tractography and cervical cord by SpineSeg in ALS, SPG4 and controls. Texture analysis was made of deep gray matter in 32 ALS patients and 32 controls. 27 patients with ALS were re-evaluated after 8 months. In the cross-sectional study in ALS, we observed reduced cortical thickness in the pre-central gyri bilaterally and bilateral central sulcus and middle temporal gyrus and the superior temporal sulcus in the right cerebral hemisphere and paracentral gyri and superior temporal and paracentral sulcus and precentral in the left cerebral hemisphere. There was evidence of change in bilateral thalamus and right caudate. We observed reduction in fractional anisotropy (FA) and increased radial diffusivity (RD) especially in the cortico-spinal tract and bilateral corpus callosum of patients¿ white matter. There was evidence of reduction in the spinal cord area and this was the only parameter which correlated with ALSFRSr scale. In the longitudinal study in ALS, there was no progression of damage in the cortex, only in the brainstem by FreeSurfer analysis. White matter progressed (increase in axial (AD) and mean diffusivity (MD)) in patients, more evident in the corpus callosum, but not correlated with the variation in clinical scales. In the cervical cord, there was reduction of spinal cord area that correlated with worsening ALSFSRs scale. Patients with SPG4 in cross-sectional analysis showed no cortical degeneration. There was a reduction of FA in corticospinal tracts, cingulate gyrus and splenium of the corpus callosum and reduction of the cervical spine area. There was no correlation with clinical scale. The structural brain and cervical cord MRI can detect short-term longitudinal changes in ALS. The spinal cord area is the most sensitive parameter and should be considered in future studies, including therapeutic trials in this disease
Subject: Esclerose amiotrófica lateral
Paraparesia espástica
Ressonância magnética
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:FCM - Tese e Dissertação

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