18 de abril de 2021

Modelos diagnosticos para distinguir Esclerosis Multiple, Neuromielitis Optica (NMOSD) y MOGAD

Enfermedades desmielinizantes como la la Esclerosis Múltiple, el Desorden del Espectro de Neuromielitis Óptica anti-acuaporina 4 positiva (AQP4 + NMOSD) y la enfermedad relacionada con anticuerpos a la glicoproteina de la mielina del oligodendrocito (MOGAD) son afecciones desmielinizantes que comparten varias características clínicas y radiológicas.

La manifestación inicial de estas patologías se superpone en gran medida, cubriendo una amplia gama de manifestaciones como debilidad de las extremidades, alteraciones sensoriales y pérdida visual. Aunque similar en clínica características, estas enfermedades son todavía diferentes en el tratamiento opciones y pronóstico. Por lo tanto, la diferenciación temprana entre estas enfermedades es crucial y  desafiante.

AQP4 + NMOSD y MOGAD se pueden diferenciar de la Esclerosis Múltiple mediante la detección de anticuerpos anti-AQP4 o anti-MOG en el suero . Sin embargo, estas pruebas no están disponibles en todo el mundo y los resultados pueden tardar varias semanas. Para superar esto, Matthews y sus colegas propusieron un conjunto de criterios de resonancia magnética cerebral para ayudar a diferenciar la Esclerosis Múltiple de AQP4 + NMOSD y luego ampliaron sus hallazgos a MOGAD. Matthews, L. et al. Neurology 2013Juryńczyk, M. et al. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry 2017 . En general, los criterios de lesión cerebral por resonancia magnética fueron capaces de distinguir la Esclerosis Múltiple de AQP4 + NMOSD con 91% de sensibilidad y de MOGd con 95% .

Previamente en este  blog he comentado articulos relacionados con la utilidad de los hallazgos en resonancia magnetica y el diagnostico diferencial de estas patologias desmielinizantes. Esclerosis Multiple, el Desorden del Espectro de Neuromielitis Óptica anti-acuaporina 4 positiva (AQP4 + NMOSD) y la enfermedad relacionada con anticuerpos a la glicoproteina de la mielina del oligodendrocito (MOGAD).

Link : 

Sin embargo, las imágenes por resonancia magnética convencionales solas pueden ser insuficientes. Por tanto, es necesario introducir datos clínicos en modelos predictivos. Las características discriminatorias de las imágenes cerebrales de MOGAD y otros trastornos desmielinizantes adquiridos se han centrado en los caucásicos y rara vez se han probado en otros paises países. De hecho, las características interraciales pueden diferir; la prevalencia de NMOSD es más alta que la de EMRR en los países asiáticos  y latinoamericanos en comparación con la población occidental.

En consecuencia, la construcción de modelos de diagnóstico basados en parámetros más allá de la resonancia magnética cerebral convencional para discriminar estas enfermedades es necesaria para mejorar la precisión del diagnóstico preliminar, especialmente en áreas donde las pruebas de anticuerpos no están disponibles, o para guiar las pruebas.

El siguiente trabajo articula estos conceptos.

 

Multiple Sclerosis and Related Disorders April 2021 doi.org/10.1016/j.msard.2021.102965

 

Modified models to distinguish central nervous system demyelinating diseases with brain lesions

Modelos modificados para distinguir enfermedades desmielinizantes del sistema nervioso central con lesiones cerebrales

Bo Chen, Chuan Qin, Suqiong Ji, Daishi Tian, ​​Min Zhang, Bitao Bu

 

Resumen

Antecedentes: las lesiones cerebrales en pacientes con enfermedad asociada a anticuerpos de glucoproteína oligodendrocitaria de mielina (MOGAD) son indistinguibles de aquellas con esclerosis múltiple remitente-recidivante (EMRR) y el desorden del espectro de neuromielitis óptica positiva a anticuerpos contra acuaporina-4 (NMOSD AQP4-Ab).

Métodos: Los pacientes con MOGAD, RRMS y AQP4-Ab NMOSD con lesiones cerebrales anormales fueron revisados ​​retrospectivamente y divididos en conjuntos de entrenamiento y validación. Se generaron modelos discriminatorios utilizando imágenes cerebrales y datos demográficos para identificar predictores óptimos mediante el análisis discriminante de mínimos cuadrados ortogonales parciales después del análisis de componentes principales (PCA) de datos clínico-radiológicos sin un diagnóstico. Los modelos construidos se probaron en una cohorte independiente.

Resultados: La PCA de 51 escáneres cerebrales y datos demográficos de pacientes (13 MOGAD, 24 RRMS y 14 AQP4-Ab NMOSD) demostró que la EMRR era distinta de las afecciones mediadas por anticuerpos. Los mejores predictores entre MOGAD y AQP4-Ab NMOSD fueron lesiones mal delimitadas, grandes anomalías (ambas predictivas de MOGAD), sexo femenino, duración de la enfermedad, lesiones lineales adyacentes al ventrículo lateral y afectación del cerebelo (todas predictivas de MOGAD). Lesiones periventriculares, ovoides / redondas, yuxtacorticales y callosas; dedos de Dawson; Hipointensidad T1 (todos predictivos de EMRR); y las lesiones esponjosas (Fluffy) y grandes (para MOGAD) fueron los mejores predictores de MOGAD y EMRR  Los modelos EMRR versus MOGAD y EMRR versus AQP4-Ab NMOSD exhibieron un alto valor predictivo y una precisión perfecta (100%), que fue validado en una cohorte independiente. El modelo de pacientes con AQP4-Ab NMOSD y MOGAD exhibió un poder predictivo más bajo pero aún logró una precisión del 90%.

Conclusiones: Las características de la resonancia magnética cerebral combinadas con la demografía permiten distinguir MOGAD de RRMS y AQP4-Ab NMOSD. Las lesiones esponjosas (Fluffy)  y grandes son características de resonancia magnética relativamente específicas en pacientes con MOGAD con anomalías cerebrales en los países asiáticos.

 

Participantes

Los pacientes fueron reclutados retrospectivamente del departamento de neurología del Hospital Tongji de la Facultad de Medicina de Tongji, Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong. Los participantes cumplieron los siguientes criterios de inclusión: diagnóstico de enfermedad desmielinizante adquirida (EMRR, AQP4-Ab NMOSD o MOGAD) según los criterios o consenso correspondientes.

Evaluación de lesiones

Los datos clínicos y radiológicos se extrajeron de los registros médicos electrónicos, según corresponda.

Detección de autoanticuerpos

Todos los pacientes incluidos recibieron al menos una prueba para MOG-IgG y AQP4-Ab utilizando ensayos basados ​​en células (CBA) dentro de 1 mes de eventos agudos, que se realizó en el Laboratorio Global Kindstar (Wuhan, China). Los pacientes con EMRR resultaron negativos tanto para AQP4-Ab como para MOG-IgG en suero, mientras que un paciente con NMOSD que dio positivo en los dos anticuerpos fue excluido.

Resultados

Conjunto de entrenamiento

Se evaluaron un total de 51 exploraciones cerebrales de pacientes (13 MOGAD, 24 RRMS y 14 AQP4-Ab NMOSD).

Descripción de los datos clínico-radiológicos del grupo MOGAD

Aproximadamente un tercio (30,8%) de los pacientes con MOGAD eran mujeres; esta proporción fue sustancialmente menor que la de los pacientes con AQP4-Ab NMOSD (92,9%). La característica de resonancia magnética cerebral más frecuente de las lesiones en MOGAD fue la demarcación deficiente (92,3%), seguida de lesiones extensas (84,6%). También se observaron características específicas de EMRR, como lesiones periventriculares y yuxtacorticales, con la excepción de los dedos de Dawson, en pacientes con MOGAD (23,1%). Menos de la mitad (46,2%) de los pacientes presentaba lesiones cloudy u ovoides / redondas adyacentes al ventrículo lateral, mientras que el 38,5% no presentaba lesiones allí. En el análisis de distribución, el pedúnculo cerebeloso (69,2%) fue el más comúnmente afectado, seguido del tronco encefálico (53,8%), mesencéfalo (46,2%) y tálamo (46,2%). Otras áreas de afectación cerebral se observaron con menos frecuencia.

ACP de datos clínico-radiológicos sin diagnóstico

En el PCA no supervisado de los parámetros clínicos y radiológicos especificados, los pacientes con EMRR se distinguieron de aquellos con MOGAD y AQP4-Ab NMOSD, aunque se observaron superposiciones entre los grupos de pacientes. Los pacientes con MOGAD tendían a ser indistinguibles de sus contrapartes NMOSD. Por lo tanto, se requirieron más modelos discriminatorios basados ​​en OPLS-DA supervisados ​​y se exploraron los clasificadores potenciales entre cada uno de los grupos.

Conjunto de validación

Se incluyeron un total de 18 pacientes (cuatro con MOGAD, seis con AQP4-Ab NMOSD y ocho con RRMS) para validar los modelos construidos previamente. El modelo de MOGAD versus EMRR  el de EMRR y AQP4-Ab NMOSD clasificaron correctamente a todos los pacientes, mientras que un paciente con NMOSD fue mal clasificado en el modelo AQP4-Ab NMOSD versus MOGAD (precisión del 90%). La precisión del modelo que distingue la EMRR de la afección mediada por anticuerpos combinada (MOGAD y AQP4-Ab NMOSD) fue del 100%. Sin embargo, cuando se eliminaron los datos demográficos básicos, un paciente se clasificó erróneamente en los modelos RRMS versus NMOSD y MOGAD versus NMOSD, respectivamente. La precisión de los modelos MOGAD versus EMRR y la condición mediada por anticuerpos versus los modelos EMRR no se vieron afectados (ambos permanecieron en el 100%).

Discusión

Sobre la base de esta cohorte de 69 pacientes adultos (51 en el conjunto de entrenamiento, 18 en el conjunto de validación) con MOGAD, RRMS o AQP4-Ab NMOSD que tenían imágenes cerebrales anormales en las exploraciones de resonancia magnética convencionales, establecieron modelos basados ​​en la demografía básica y características radiológicas seleccionadas para discriminar entre enfermedades. Los  resultados demostraron que los pacientes con EMRR exhibían características clínicas de imágenes distintas de aquellos con MOGAD y AQP4-Ab NMOSD, mientras que se observó un grado de superposición entre las dos últimas condiciones en los patrones de resonancia magnética y la demografía básica (especialmente el sexo y la duración de la enfermedad), que sirvieron como predictores adicionales para NMOSD. Las lesiones esponjosas (Fluffy)  y grandes fueron específicas de MOGAD en comparación con RRMS o AQP4-Ab NMOSD. Además, la afectación bilateral del cerebelo fue más probable en pacientes con MOGAD que en aquellos con AQP4-Ab NMOSD. Estos resultados se confirmaron aún más en una serie de pacientes en el grupo de validación.

 

En la mayoría de los pacientes (92,3%) se observaron lesiones mal demarcadas, comúnmente consideradas una característica de resonancia magnética específica para MOGAD. Este patrón también se detectó en un subconjunto de casos de EMRR o NMOSD con anomalías cerebrales, como se demuestra en el presente documento. Además, observaron que las lesiones extensas  fueron más frecuentes en pacientes con MOGAD, con un porcentaje superior (84,6%) al reportado en estudios previos en poblaciones occidentales. Esto sugiere que, además del sesgo de selección, la diversidad racial o varios subgrupos de HLA susceptibles pueden contribuir a la discrepancia en la prevalencia de EMRR y NMOSD en países asiáticos y occidentales. Aproximadamente el 70% de los pacientes con MOGAD presentaron lesiones del pedúnculo cerebeloso, que fue casi el doble del porcentaje de pacientes con EMRR y NMOSD de AQP4-Ab. Otros patrones de resonancia magnética que ocurrieron con alta incidencia fueron las lesiones del tronco encefálico, el tálamo, el mesencéfalo y los ganglios basales. Aunque las características de la distribución de las lesiones pueden diferir en porcentaje entre los estudios, la falta de marcadores específicos como los dedos de Dawson en la EMRR y la afectación del área postrema en la NMOSD de AQP4-Ab son desafíos importantes cuando se hace un diagnóstico preliminar a través de la resonancia magnética convencional sola. Por lo tanto, es apropiado y necesario un modelo con una serie de características específicas de resonancia magnética y otros datos clínicos.

Además, en pacientes con MOGAD y AQP4-Ab NMOSD se pueden observar varias características de resonancia magnética predictivas de EMRR, como los dedos de Dawson y la afectación yuxtacortical y callosa, mientras que lesiones periacueductales, hipotálamo y el área postrema, que expresan niveles elevados de AQP4, pueden verse afectado en casos de EMRR y MOGAD. Además, las tres enfermedades tienen una afectación similar (nervio óptico, médula espinal y cerebro) y respuestas a la inmunoterapia durante el período agudo, aunque los pacientes con MOGAD tienen un riesgo de recaída menos frecuente, un fenotipo menos progresivo y menos enfermedad

 

Excelente articulo que nos orientan y aporta información,  sobretodo util en LATAM donde ante la dificultad de realización de adecuados biomarcadores en la mayoría de hospitales, guiarse por aspectos de IRM, clinica podría ser de gran ayuda. Otro articulo   recientemente publicado , relacionado con el tema en población Japonesa. Hagiwara A et al. Differentiation between multiple sclerosis and neuromyelitis optica spectrum disorders by multiparametric quantitative MRI using convolutional neural network. Journal of Clinical Neuroscience , Volume 87, May 2021

 

El  próximo jueves 22 de Abril  2021  a las 19:30 horas UTC-5, se realizara el coloquio nocturno, donde se discutirá  el tema Adulto mayor y Esclerosis Multiple/ NMOSD: Tratamiento y enfoque con la participación de especialistas en neuroinmunologia: Dra.Treviño (Mexico), Dra. Zuluaga (Colombia) , Dr. Gracia (Panama) 

La transmisión se realizara por neuronavasms: YouTubeFacebook live, Periscope.



Dr.Carlos Navas 

Neurología Bogotá 

Neurólogo Enfermedad Desmielinizante