Topografía de la degeneración nigroestriada en enfermedad de Parkinson mediante imagen multimodal

• Autores: Miguel Lopez Aguirre
• Directores de la Tesis: José Ángel Pineda-Pardo (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Complutense de Madrid ( España ) en 2025
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: José Luis Carreras Delgado (presid.), Gianluca Susi (secret.), Antonio Martín Bastida (voc.), Luis Martí Bonmatí (voc.), Emma Muñoz Moreno (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Física por la Universidad Complutense de Madrid
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Biofísica
      • Física médica
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Docta Complutense
• Resumen
  • español

    La enfermedad de Parkinson (EP) es una patología neurodegenerativa caracterizada por la muerte progresiva de las neuronas dopaminérgicas en la substancia negra pars compacta (SNpc), factor que provoca una depleción dopaminérgica en el cerebro, especialmente significativa en el estriado. Esta pérdida de dopamina estriatal afecta el funcionamiento normal de los ganglios basales, eje central del circuito motor, desencadenando los signos clínicos característicos de la EP. Estos signos motores suelen aparecer inicialmente de manera focalizada, comenzando típicamente en las manos. Dado que aún no se ha identificado una organización somatotópica en la SNpc, es probable que este foco se encuentre en la región sensorimotora del putamen, que coincide topográficamente con la zona de mayor depleción dopaminérgica estriatal (el putamen posterior). No obstante, aunque existen algunas evidencias sustentando un posible foco fisiopatológico en los terminales nigroestriatales, aún no se ha desarrollado un estudio que evidencie esta hipótesis analizando los cambios estructurales y metabólicos.

    Esta tesis tiene como objetivo estudiar la topografía de la degeneración nigroestriada mediante técnicas de imagen molecular e imagen por resonancia magnética nuclear, las cuales nos han permitido extraer biomarcadores asociados a la integridad dopaminérgica y microestructural, así como a los contenidos de hierro y mielina, elementos comúnmente relacionados con la neurodegeneración. Estas biomarcadores fueron usados para evaluar la topografía de la degeneración nigroestriada a lo largo del estriado, la SNpc y el tracto nigroestriado en pacientes con EP temprana.

    Este trabajo se organizó en tres estudios principales. En el primero, se analizaron las alteraciones estructurales y metabólicas del sistema nigroestriado en un grupo de pacientes con EP de novo. El segundo estudio se centró en la progresión del contenido de hierro nigroestriado durante las etapas iniciales de la EP, a través de la comparación de distintos grupos de pacientes en estadios de novo y moderado. Además, se incluyeron datos histológicos obtenidos de primates no humanos tratados con la neurotoxina MPTP, la cual posee una gran especificidad hacia las neuronas dopaminérgicas del mesencéfalo y permite emular la neurodegeneración y los signos clínicos característicos de la EP. Por último, el tercer estudio investigó las alteraciones microestructurales y metabólicas a lo largo del tracto nigroestriado en pacientes con diferentes etapas de la EP temprana.

    A través de este enfoque multimodal, se determinó que la degeneración microestructural presenta una topografía análoga a la degeneración dopaminérgica, mostrando una mayor afección en el putamen posterior, aunque se desarrolla más tardíamente. Además, se observaron alteraciones en las concentraciones de hierro nigroestriado asociadas a la degeneración dopaminérgica, con un incremento progresivo en la SNpc y un patrón en V en el estriado. Finalmente, se confirmó el potencial del índice T1w/T2w, comúnmente vinculado a la mielina, como marcador para detectar la degeneración nigroestriada.

  • English

    Parkinson’s disease (PD) is a neurodegenerative disorder characterized by the progressive loss of dopaminergic neurons in the substantia nigra pars compacta (SNpc), resulting in a significant depletion of dopamine content in the brain, most notably in the striatum. This loss of striatal dopamine disrupts the normal functioning of the basal ganglia, the core of the motor circuit, triggering the characteristic clinical motor signs of PD. Since these signs typically start locally in the hand and given that a somatotopic organization in the SNpc has not yet been identified, it is likely that this focal onset is localized within the sensorimotor region of the putamen, which topographically matches the area of greatest striatal dopaminergic depletion (the posterior putamen). However, although some evidence supports a possible pathophysiological origin at the nigrostriatal terminals, no study has yet been conducted to test this hypothesis by analyzing structural and metabolic alterations...