Estudio clínico y de resonancia magnética orientado al conocimiento del sustrato patológico de la discapacidad en la esclerosis múltiple primariamente progresiva

Abstract

Con el objetivo de contribuir al estudio de los mecanismos que subyacen al aumento de la discapacidad en la esclerosis múltiple primariamente progresiva (EMPP), fijamos tres objetivos principales. Asimismo, nos propusimos hacer una revisión de la literatura sobre EMPP publicada hasta el momento actual, utilizando la web www.pubmed.com como herramienta de trabajo, que sirviera como introducción a los estudios de la tesis. El primer objetivo consistió en investigar el grado de correlación entre el daño en los diferentes tejidos cerebrales y diversos aspectos de la discapacidad, especialmente de la discapacidad cognitiva, en una cohorte de 27 pacientes con EMPP y 31 controles sanos, utilizando secuencias convencionales de resonancia magnética (RM) y parámetros relativos al ratio de transferencia de magnetización (MTR, del inglés Magnetization Transfer Ratio). Nuestros resultados mostraron que los parámetros que reflejaban daño en la sustancia gris (SG), parámetros de MTR de la SG, fueron los que mejor se correlacionaron con un peor índice global de rendimiento cognitivo, un mayor deterioro estimado del coeficiente intelectual verbal desde el inicio de la enfermedad y una mayor disfunción ejecutiva. No obstante, parámetros que reflejaban daño en la sustancia blanca (SB) también mostraron tener relevancia clínica. Por ello, sugerimos que los modelos de predicción del deterioro cognitivo en esta forma de la enfermedad deben incluir evaluaciones amplias de RM, en los que se explore tanto la SG como la SB. Nuestro segundo objetivo fue investigar qué parámetros de RM cerebral, medidos en fases muy tempranas de la enfermedad, eran capaces de predecir una peor evolución clínica, medida por el EDSS (Expanded Disability Status Scale) y por los subtest del MSFC (Multiple Sclerosis Functional Composite). Para este propósito estudiamos de forma prospectiva durante cinco años a 47 pacientes con EMPP temprana (menos de cinco años desde el inicio de los síntomas) y a 18 controles sanos. Así, vimos que parámetros lesionales y de MTR de la SG medidos a nivel basal fueron capaces de predecir de forma independiente el aumento de la discapacidad medida por el TWT (25-foot Timed Walk Test) a los cinco años, poniendo de manifiesto el papel complementario de estas medidas de RM en la predicción del aumento de la discapacidad. Además, un empeoramiento más pronunciado en la carga lesional y en los parámetros de MTR de la SG a lo largo de los cinco años del estudio se asoció a una mayor progresión clínica durante el mismo periodo. Finalmente, aprovechando que en nuestra unidad se llevó a cabo, entre 1998 y 2000, un ensayo clínico (EC) con interferón beta-1b (IFNb-1b) para formas primarias progresivas que mostró un discreto beneficio clínico (en cuanto al MSFC), nos propusimos, como tercer objetivo, investigar el impacto clínico-radiológico de la intervención con IFNb-1b en los pacientes con EMPP que participaron en el EC, cinco años después de haber finalizado el mismo. Se obtuvo información sobre el EDSS, el MSFC y parámetros neuropsicológicos en 63, 59 y 59 pacientes, respectivamente, de los 73 que participaron en el EC. En 50 de ellos se realizó una RM craneal. Después de cinco años sin tratamiento, los pacientes que habían recibido IFNb-1b durante el EC mostraron mejores puntuaciones en el NHPT (Nine-Hole Peg Test) y en un test relacionado con las funciones ejecutivas; además, presentaron una mayor indemnidad de los parámetros que reflejaban daño en el tejido de apariencia normal (MTR de la SB de apariencia normal y atrofia cerebral) que los pacientes del grupo placebo. Finalmente, considerando el grupo globalmente, un mayor aumento de lesiones durante el EC se correlacionó con un mayor empeoramiento en el EDSS durante los cinco años siguientes. Esta tesis pone de manifiesto que las dos grandes formas de afectación inmunopatológica en la EMPP, la afectación de la SB y la de la SG, son determinantes para la progresión de la discapacidad. Por ello, ambas deberían ser tenidas en cuenta a la hora de crear modelos de predicción de la discapacidad y de diseñar tratamientos que frenen la aparición de daño neurológico irreversible.

In order to contribute to the study of mechanisms that underlie clinical progression in primary progressive multiple sclerosis (PPMS), three objectives were established. Besides, as an introduction to the main studies of the thesis, we also decided to review the literature about PPMS. Our first objective was to investigate the association between brain tissue damage and different aspects of disability, especially cognitive disability, in a cohort of 27 PPMS patients and 18 healthy controls, using conventional Magnetic Resonance Imaging (MRI) and Magnetization Transfer Ratio (MTR) parameters. We found that MRI parameters related to grey matter (GM) damage (GM MTR) were the main correlates of overall cognitive impairment, the estimated verbal intelligence quotient decline and executive dysfunction. Nonetheless, since MRI parameters related to white matter (WM) damage were also strongly associated with other aspects of cognitive impairment, we concluded that studies designed to evaluate cognitive dysfunction should include comprehensive MRI assessments. Our second objective was to evaluate the role of brain MRI parameters, when measured very early in the disease, in predicting progression of disability in PPMS, as measured by the EDSS (Expanded Disability Status Scale) and the subtests of the MSFC (Multiple Sclerosis Functional Composite). For this purpose, we prospectively studied 47 patients with early PPMS (with less than five years from symptom onset) and 18 healthy controls. Thus, we found that lesion load and GM MTR at baseline independently predicted the accrual of disability at five years of follow-up, as measured by the TWT (25-foot Timed Walk Test), highlighting the complementary roles of GM damage and lesions in predicting clinical disability. Furthermore, steeper increases in lesion load and more pronounced worsening in GM damage over five years were associated with faster clinical deterioration over the same period of time. Finally, since a clinical trial (CT) with interferon beta-1b (IFNb-1b) for patients with PPMS was carried out in our unit between 1998 and 2000, showing some positive effect on MSFC, our third objective was to investigate the impact of IFNb-1b treatment on clinical and MRI measures, five years after the termination of the CT. We obtained information about EDSS, MSFC and neuropsychological parameters in 63, 59 and 59 patients, respectively, out of the 73 that had participated in the CT. After five years without treatment, patients who had received IFNb-1b during the CT showed better scores on the NHPT (Nine-Hole Peg Test) and a test related to executive functions; moreover, they showed a greater indemnity of those MRI parameters associated with normal-appearing brain tissue damage (normal-appearing WM MTR and brain atrophy) than patients who had received placebo during the CT. Finally, considering the group as a whole, the in-trial increase of lesions correlated with the EDSS deterioration over the following five years. This thesis highlights that the two main forms of immunopathological damage in PPMS, the damage in the WM and that observed in the GM, are both crucial to the accrual of disability. Therefore, both types of damage should be taken into account for the creation of predictive models of clinical progression and the design of drugs that aim at slowing down the appearance of irreversible disability.