Estudio del metabolismo cerebral en sujetos con adicción a partir de imagenología funcional pet/CT



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Análisis estadístico del metabolismo cerebral en sujetos con adicción a partir de imagenología funcional PET/CT.
Nidiyare Hevia Montiel1, Alicia Vélez García2, Juan Ramón Jiménez Alaniz1, Feggy Ostrosky Solís2, Verónica Medina Bañuelos1
1 Laboratorio de Investigación en Neuroimagenología, Departamento de Ingeniería Eléctrica

Universidad Autónoma Metropolitana – Iztapalapa



2 Laboratorio de Neuropsicología y Psicofisiología, Facultad de Psicología

Universidad Nacional Autónoma de México

[Este proyecto se realizó gracias al apoyo del Macroproyecto Desarrollo de Nuevos Modelos para la Prevención y el Tratamiento de Conductas Adictivas, Laboratorio de Neuropsicología – Facultad de Psicología - UNAM]


RESUMEN

El uso y abuso de sustancias nocivas como el alcohol y drogas puede inducir alteraciones del funcionamiento cerebral como trastornos neurológicos y alteraciones neuropsicológicas que pueden manifestarse como deterioro cognitivo. Las técnicas de neuroimagen han aportado en los últimos años un progreso decisivo para las neurociencias, contribuyendo a develar alteraciones cerebrales funcionales, ayudando también a definir el transfondo neurobiológico de fenómenos característicos de conductas adictivas. La neuroimagen funcional asociada a mediciones conductuales o de activación ayudará a delimitar las disfunciones cognitivas, emocionales, motivacionales, relacionadas con una mayor vulnerabilidad hacia el desarrollo de una drogodependencia o hacia la recaída precoz de los pacientes en programas de recuperación.


Mediante el uso de las técnicas de neuroimagen, como la tomografía por emisión de positrones (PET), se han identificado alteraciones neuroquímicas, fisiológicas y morfológicas en abusadores crónicos de sustancias nocivas como las mencionadas anteriormente. Con esta técnica es posible cuantificar in vivo y con precisión flujo sanguíneo, metabolismo de glucosa, afinidad de receptores y otros parámetros fisiológicos.
La PET es una técnica de imagen médica funcional, ya que proporciona información sobre el funcionamiento o metabolismo de diferentes sistemas biológicos, siendo complementaria a las técnicas morfológicas. La evaluación del metabolismo de la FDG (Flúor-Desoxiglucosa) en las imágenes PET se puede realizar mediante análisis visual o bien mediante un análisis cuantitativo, donde la cuantificación precisa en el estudio del metabolismo cerebral presenta una gran complejidad debida a la enorme variabilidad presente en los estudios inter sujetos y, en estudios separados también intra sujetos.
Las aplicaciones clínicas de la técnica PET/CT en el sistema nervioso central son las mismas que para la PET convencional, con el valor agregado de la Tomografía Computada (CT), sin embargo dada la flexibilidad del estudio nuevas aplicaciones están siendo estudiadas. Ciertos estudios reportan que aunque exista el caso en que no se encuentren alteraciones morfológicas, el uso de la PET/CT permite establecer con precisión las estructuras involucradas en zonas de hipometabolismo.

En el ámbito de la investigación médica, el análisis de neuroimágenes funcionales mediante técnicas de cuantificación estadística permite el estudio de diversos procesos cerebrales, patológicos o cognitivos. Una herramienta de creciente uso para este fin es el software SPM (Statistical Parametric Mapping) gracias a su amplia disponibilidad y el gran abanico de estudios estadísticos que permite realizar. El SPM es una herramienta informática cuya finalidad es el diseño y análisis de estudios estadísticos para la determinación de efectos de interés presentes en imágenes funcionales mediante un análisis voxel a voxel. El SPM tiene como finalidad la realización de mapas estadísticos paramétricos para la búsqueda de efectos de interés presentes en imágenes funcionales como la PET.


El presente estudio se centra en encontrar regiones cerebrales con una reducción de metabolismo de glucosa en sujetos con algún tipo de adicción, como es el caso del alcohol, la marihuana y la cocaína, a partir de imagenología funcional FDG - PET/CT. Las secuencias de imágenes PET/CT fueron tomadas en la Unidad PET – Ciclotón de la UNAM, para una base de datos de 35 sujetos jóvenes (en estado basal), divididos en 4 grupos: control (9 sujetos), alcohol (11 sujetos), marihuana (11 sujetos) y cocaína (4 sujetos), donde la edad promedio es de 23 años (rango [19 – 30]), el 34% de la población son mujeres y 66% hombres.
Se llevó a cabo un proceso de normalización de las secuencias de imágenes de cada paciente al espacio Talairach, así como una delimitación de la región cerebral para la realización del análisis estadístico. Se realizó un análisis “two t-student” voxel a voxel empleando el SPM para la obtención de mapas estadísticos. Se realizaron los análisis estadísticos correspondientes entre cada una de las poblaciones de alcohol, marihuana y cocaína con respecto al grupo de sujetos control para encontrar regiones anatómicas con diferencias estadísticas significativas que nos muestren regiones con un hipometabolismo. Para el análisis del SPM fue considerado significativo un valor p<0.05, obteniéndose así resultados preliminares como los que se muestran en la Fig. 1.
Como se ha mencionado, para concluir podemos ver que el uso de SPM en este análisis nos ha mostrado que se han encontrado regiones con diferencias significativas relativas al metabolismo presente en los grupos de sujetos estudiados (alcohol, marihuana y cocaína) respecto a la población de sujetos control, bien si sólo son resultados preliminares cabe mencionar que actualmente estos resultados se encuentran en etapa de validación para verificar su correspondencia con estudios neuropsicológicos a los mismos pacientes, así como la relación existente con regiones o estructuras cerebrales reportadas en la literatura en estudios de casos similares.



(a) (b)

(c)
Fig. 1. Regiones con diferencias significativas de metabolismo entre sujetos control y los grupos de sujetos con adicción: a) alcohol, b) marihuana y c) cocaína, respectivamente, resultados preliminares.



Referencias.
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