Noves aproximacions diagnòstiques a la paràlisi supranuclear progressiva: biomarcadors clínics, en líquid cefaloraquidi i de ressonància magnètica

Abstract

[cat] La paràlisi supranuclear progressiva (PSP) és un parkinsonisme neurodegeneratiu caracteritzat patològicament pel dipòsit neuronal i glial de la proteïna tau de 4 repeticions (4R-tau) a diferència de la malaltia de Parkinson (MP) on la proteïna de dipòsit es l’alfa-sinucleïna (aS). Degut a que comparteix signes i símptomes amb altres parkinsonismes neurodegeneratius, el diagnòstic diferencial pot ésser difícil sobretot en les fases inicials de la malaltia. A hores d’ara no disposem de biomarcadors fiables i el diagnòstic definitiu de la PSP és patològic. In vivo només es pot arribar a un diagnòstic de PSP suggestiva (certesa baixa), possible (certesa intermèdia) o probable (certesa alta però incompleta) mitjançant criteris clínics. Per tant, l’estudi de biomarcadors que ajudin a realitzar un diagnòstic més precís i en una fase precoç de la malaltia és essencial. Així doncs, aquesta tesi vol profunditzar en el coneixement dels biomarcadors diagnòstics a la PSP. Hem formulat les següents hipòtesis: 1) existeixen símptomes prediagnòstics a la PSP que difereixen de la fase prediagnòstica de la MP; 2) la combinació de biomarcadors permet diferenciar la PSP d’altres parkinsonismes; 3) la morfologia o forma (“shape”) per ressonància magnètica (RM) del tronc de l’encèfal també difereix entre PSP i altres parkinsonismes i es correlaciona amb indicadors clínics i bioquímics de gravetat de la malaltia. En conseqüència hem plantejat els següents objectius: 1) avaluar els símptomes que precedeixen el diagnòstic per a definir-ne la fase prediagnòstica i comparar-los amb la MP; 2) avaluar el rendiment de la combinació de diferents biomarcadors proteics en líquid cefaloraquidi (LCR) i radiològics per RM en comparació a d’altres parkinsonismes neurodegeneratius incloent la nova tècnica d’agregació RT-QuIC; 3) avaluar les diferències entre PSP i altres parkinsonismes amb la nova aproximació de RM anomenada shape analysis i els seus correlats clínics i en LCR. El primer objectiu es tracta en el primer article d’aquesta tesi on s’analitzen de forma restrospectiva els símptomes que poden presentar els pacients amb PSP anys abans de rebre el diagnòstic (prediagnòstics) i es comparen les troballes amb dos grups controls (un format per pacients amb MP i l’altre per subjectes control sense malaltia neurològica (SC)). En la nostra cohort, els pacients amb PSP presenten una major prevalença d’alguns símptomes motors i no motors que poden estar presents fins a 10 anys abans del diagnòstic. La presència d’aquests símptomes combinada amb l’absència d’altres símptomes prediagnòstics més propis de la MP proporciona una alta capacitat predictiva per a diferenciar PSP de MP. El segon objectiu es recull al segon estudi, centrat en la capacitat diagnòstica de la combinació de diferents biomarcadors en LCR i radiològics. En la nostra cohort, la combinació d’una àrea mesencefàlica reduïda a la RM, nivells elevats de neurofilament (NFL) i la negativitat d’agregació d’aS per RT-QuIC, mostra una excel·lent capacitat discriminant entre taupaties (PSP i degeneració corticobasal (DCB)) i altres tipus de parkinsonismes. Per últim, al tercer article s’explora el tercer objectiu: valorar si els diferents parkinsonismes presenten patrons de shape analysis (estudi de forma més que de superfície o voulm) diferencials a nivell del tronc encefàlic. Tot i que aquesta tècnica mostra resultats menys significatius a la PSP que a d’altres parkinsonismes neurodegeneratius, sí que mostra correlacions significatives amb indicadors clínics de gravetat i amb el biomarcador d’agressivitat de la neurodegeneració (nivells elevats de NFL en LCR). En resum, aquesta tesi aporta nou coneixement sobre biomarcadors diagnòstics en una malaltia de difícil i complex diagnòstic. Els símptomes prediagnòstics poden ser d’utilitat per a realitzar un diagnòstic precoç de la PSP, i la combinació de biomarcadors ens pot ajudar en el diagnòstic diferencial amb d’altres parkinsonismes. Les troballes d’aquesta investigació són doncs de potencial rellevància clínica, i obren noves i interessants línies d’investigació.

[eng] Progressive supranuclear palsy (PSP) is a neurodegenerative parkinsonism pathologically characterized by neuronal and glial deposition of 4-repeat tau protein (4R-tau). Due to the overlap of signs and symptoms with other neurodegenerative parkinsonisms, the differential diagnosis of PSP can be challenging, particularly during the early stages of the disease. Currently, there are no reliable biomarkers available and the definite diagnosis of PSP is pathological. The research of biomarkers in order to do a more precise diagnosis and in an earlier phase of the disease is essential. Therefore, this thesis aims to deepen the knowledge of diagnostic biomarkers in PSP. We formulated the following hypotheses: 1) prediagnostic symptoms in PSP differ from the ones present in the prediagnostic phase of Parkinson’s disease; 2) the combination of CSF and neuroradiological biomarkers allow to differentiate PSP from the other parkinsonisms; 3) brainstem shape analysis differs between PSP and the other parkinsonisms and, correlates with clinical and biochemical markers of disease severity. Accordingly, we have proposed the following objectives 1) to evaluate the symptoms preceding the diagnosis of PSP and compare them with the prediagnostic symptoms of PD; 2) to explore the combined biomarkers discriminant ability across PSP and other degenerative parkinsonisms; 3) to compare brainstem shape patterns across degenerative parkinsonisms, as well as analyzing the clinical and biological correlates of shape changes. The first objective was addressed in the first study. We performed a retrospective case-control study and found that PSP patients presented a broad variety of motor and non-motor symptoms several years before the diagnosis. The second objective was evaluated in the second study. We performed a cross-sectional study and found that the combination of CSF neurofilament, CSF RT-QuIC alpha-synuclein and midbrain MRI measures showed high discriminant ability between PSP and the other parkinsonisms. Finally, the third objective was addressed in the third study where we found that although shape analysis appeared to be of rather limited discriminant value in PSP, it showed significant correlations with clinical disease severity markers and also with biomarkers of neurodegeneration. These studies delve into and provide new data on diagnostic biomarkers in PSP.