Por primera vez ha sido posible relacionar la escala de la progresión de la enfermedad con las alteraciones cuantitativas en las imágenes cerebrales
AGENCIA FAPESP/DICYT Con base en un estudio en el que se analizaron imágenes cerebrales de más de 2.500 personas que padecen la enfermedad de Parkinson de 20 países distintos, un grupo de científicos logró identificar patrones de neurodegeneración y diseñar métricas para cada una de las cinco etapas clínicas de la enfermedad.
El referido trabajo, publicado en la revista NPJ Parkinson’s Disease, se perfila como un salto en la comprensión del párkinson. Sucede que los análisis y el volumen de datos obtenido en dicho estudio pueden permitir concretar despliegues importantes, no solamente para la materialización de avances diagnósticos, sino también para que se pongan a prueba nuevos tratamientos y que se los monitorice como nunca antes.
Se estima que aproximadamente cuatro millones de personas padecen en el mundo la enfermedad de Parkinson. Se trata de una enfermedad neurológica progresiva que afecta algunas estructuras del cerebro, sobre todo las áreas relacionadas con los movimientos. La progresión de la enfermedad es variable y desigual entre los pacientes: puede tardar 20 años hasta pasar por todos sus estadios. Durante la fase inicial, surgen las primeras señales de temblores, rigidez muscular y lentitud en los movimientos solamente de un lado del cuerpo. Luego los síntomas se vuelven bilaterales. En el último estadio, se pasa a depender de la silla de ruedas para desplazarse, ya que la rigidez de las piernas les impide caminar a los afectados.
“El diagnóstico clínico está afianzado desde hace muchos años, sobre la base de algunos exámenes complementarios. Así y todo, por primera vez ha sido posible relacionar la escala de la progresión de la enfermedad –los cinco estadios de los síntomas clínicos– con las alteraciones cuantitativas en las imágenes cerebrales”, explica Fernando Cendes, investigador responsable del Instituto de Investigaciones sobre Neurociencias y Neurotecnología (BRAINN), un Centro de Investigación, Innovación y Difusión (CEPID) de la FAPESP con sede en la Universidad de Campinas (Unicamp), en el estado de São Paulo, Brasil.
El BRAINN es uno de los institutos que integran el consorcio Enigma, una red internacional que congrega a científicos en genómica de imágenes, neurología y psiquiatría y que apunta entender la estructura y las funciones del cerebro con base en resonancias magnéticas de alta resolución, datos genéticos y otros datos referentes a pacientes con epilepsia, párkinson, alzhéimer, autismo, esquizofrenia y otras enfermedades neurodegenerativas.
Cendes explica que en la enfermedad de Parkinson se producen alteraciones en la estructura cerebral de los llamados núcleos basales o ganglios basales, áreas del cerebro relacionadas con el movimiento automático. Sin embargo, este estudio permitió comprobar la existencia de alteraciones progresivas en otras áreas corticales hasta ahora menos vinculadas con la enfermedad.
“Observamos que a medida que cada estadio de la enfermedad avanzaba, se producía un mayor grado de atrofia o hipertrofia no solamente en las estructuras relacionadas con el movimiento, sino también en otras áreas corticales. Y estas combinaciones de atrofia e hipertrofia están relacionadas con el estadio de la enfermedad”, afirma.
“Pero no fue únicamente esto lo que observamos: varias de esas estructuras exhibían también diferencias en su forma. Se había alterado su configuración espacial. Algunas áreas del tálamo [la estructura cuya función consiste en retransmitir la información de los sentidos a la corteza cerebral] se volvieron más espesas. Otras áreas, como la de las amígdalas [que cumplen un papel en la regulación de la conducta social y de las emociones] quedaron atrofiadas”, dice.
El investigador explica que estas alteraciones no son observables a simple vista. “Se trata de mediciones submilimétricas. Sin embargo, con programas y mediante el empleo de inteligencia artificial es posible identificar patrones y, en el futuro, se podrán monitorizar esas alteraciones”, comenta.
Un impulso hacia nuevos tratamientos
Al estipular una métrica para cuantificar las alteraciones cerebrales relacionadas con los estadios de la enfermedad de Parkinson, este trabajo puede tener diversos despliegues. Por empezar, en lo concerniente a la base para la concreción de mejores diagnósticos. “Los datos morfométricos que hemos obtenido mediante la realización de este estudio consisten en mediciones sensibles y reproducibles, lo que puede erigirse como un apoyo al diagnóstico clínico. Con la infinidad de datos que hemos recabado, es posible crear, con la ayuda de la inteligencia artificial, programas de soporte a la clínica”, dice.
Otros despliegues se ubican en el campo de los tratamientos. En la actualidad, el párkinson es una enfermedad que no tiene cura: se la trata solamente en lo que concierne a la deficiencia de dopamina –el neurotransmisor que las neuronas de los parkinsonianos dejan de producir–, cuya ausencia desencadena todas las alteraciones cerebrales y los síntomas.
No obstante, con el paso del tiempo, la enfermedad no queda ceñida a los núcleos basales, sino que afecta a otras áreas del cerebro, y los pacientes tienden a padecer otros síntomas no motores, tales como depresión, ansiedad, trastornos del sueño y alteraciones cognitivas tales como la pérdida de la memoria y eventualmente demencia.
“Los resultados de este trabajo harán posible nuevas formas de monitorear los tratamientos que se desarrollen en el futuro. El gran objetivo con relación a la enfermedad ha venido siendo la búsqueda de un tratamiento que detenga el proceso neurodegenerativo o que al menos reduzca la velocidad de su progresión. Y estas medidas que hemos detectado son esenciales para evaluar futuras terapias cerciorándose de que están funcionando de una forma global, no solamente en las áreas cerebrales vinculadas al movimiento, sino también en las otras que también sufren alteraciones”, remarca.
Una tercera repercusión de este estudio –en el que se analizó un gran volumen de datos– no va hacia el campo de la medicina, sino al de la ciencia de datos. “Es una cohorte muy grande con distintos países, grupos de estudio, estadios de la enfermedad e, incluso, tipos de datos. Por ende, la innovación de este estudio no consiste únicamente en identificar esas métricas referentes a los estadios de la enfermedad de Parkinson, sino también en todo el trabajo referente a los datos. Todo el tipo de análisis que se aplicó en el trabajo constituyó un gran avance para que se lleven a cabo nuevos estudios que comprendan el empleo de la inteligencia artificial, y sobre otras enfermedades”, afirma Cendes.
Puede leerse el artículo intitulado A worldwide study of subcortical shape as a marker for clinical staging in Parkinson’s disease en el siguiente enlace: www.nature.com/articles/s41531-024-00825-9
