Espectroscopia de fósforo por ressonância magnética em malformações do desenvolvimento cortical / Phosphorus magnetic resonance spectroscopy in malformations of cortical development

RESUMO

INTRODUÇÃO: As malformações do desenvolvimento cortical (MDC) resultam de distúrbios no dinâmico processo de corticogênese cerebral e são importante causa de epilepsia grave, atraso do desenvolvimento, déficits motores e cognitivos. O papel do metabolismo na epilepsia humana tem sido extensamente debatido, e há inúmeras evidências que apontam para disfunções bioenergéticas como fatores-chave na ictogênese. Distúrbios metabólicos foram identificados nas malformações corticais com outras modalidades de neuroimagem, tais como a espectroscopia de prótons por ressonância magnética. Para o nosso conhecimento, entretanto, o metabolismo de fósforo em pacientes com epilepsia secundária a MDC não foi extensamente investigado até o momento. OBJETIVOS: O objetivo deste estudo foi avaliar o metabolismo de fosfolipídios in vivo em uma série de pacientes com epilepsia e MDC. MÉTODO: Trinta e sete pacientes com MDC e 31 voluntários foram estudados usando espectroscopia de fósforo por ressonância magnética (31P-ERM) tridimensional em aparelho de 3,0 Tesla. Os voxels nas lesões foram comparados ao córtex frontoparietal dos controles (volumes efetivos de 12,5 cm3). O parênquima aparentemente normal foi avaliado em voxels homólogos de pacientes e controles, abrangendo cinco regiões cerebrais regiões nucleocapsulares direita e esquerda, córtex frontoparietal parassagital, e centros semiovais direito e esquerdo. Foram utilizados métodos de quantificação para ajustar os dados no domínio do tempo para as seguintes ressonâncias fosfoetanolamina (PE), fosfocolina (PC), glicerofosfoetanolamina (GPE), glicerofosfocolina (GPC), fosfato inorgânico (Pi), fosfocreatina (PCr), e a-, b- e g-adenosina trifosfato (ATP). Também foram calculados o ATP total (ATPt=a-+b-+g-ATP), fosfodiésteres (PDE=GPC+GPE), fosfomonoésteres (PME=PE+PC), e as razões PME/PDE, PCr/ATPt, e PCr/Pi. O magnésio (Mg2+) e os níveis de pH foram calculados com base nos desvios químicos da PCr, Pi, e -ATP. RESULTADOS:...

ABSTRACT

INTRODUCTION: Malformations of cortical development (MCD) result from disruptions in the dynamic process of cerebral corticogenesis and are important causes of severe epilepsy, neurodevelopmental delay, motor deficits and cognitive impairment. Metabolism in human epilepsy has been intensely debated, and there are several evidences pointing to brain bioenergetic disturbances as key factors in ictogenesis. Metabolic impairments in cortical malformations have been identified with other neuroimaging tools, such as proton magnetic resonance spectroscopy. To our knowledge, however, phosphorus metabolism in epilepsy caused by MCD has not been thoroughly investigated hitherto. OBJECTIVES: The aim of this study was to evaluate phospholipids metabolism in vivo in a series of patients with epilepsy and MCD. METHODS: Thirty-seven patients with MCD and 31 control subjects were studied using three-dimensional phosphorus magnetic resonance spectroscopy (31P-MRS) at a 3.0 T scanner. The voxels in the lesions were compared to the frontoparietal cortex of the control subjects (the effective volumes were 12.5 cm3). Normal appearing parenchyma was evaluated in homologous voxels of patients and controls encompassing five cerebral regions right and left nucleocapsular regions, midline frontoparietal cortex and right and left semioval centers. Quantification methods were applied to fit the time-domain data to the following resonances phosphoethanolamine (PE), phosphocholine (PC), glycerophosphoethanolamine (GPE), glycerophosphocholine (GPC), inorganic phosphate (Pi), phosphocreatine (PCr), and a-, b-, and g-adenosine triphosphate (ATP). We also estimated the total ATP (ATPt=a-+b-+g-ATP), phosphodiesters (PDE=GPC+ GPE), phosphomonoesters (PME=PE+PC), and the PME/PDE, PCr/ATPt, and PCr/Pi ratios. The magnesium (Mg2+) levels and pH were calculated based on PCr, Pi, and -ATP chemical shifts. RESULTS: Compared to controls and assuming that a p-value < 0.05 indicates significance...