From clinical phenotype to proteinopathy: molecular neuroimaging in neurodegenerative dementias / Do fenótipo clínico à proteinopatia: a neuroimagem molecular nas demências neurodegenerativas

ABSTRACT

ABSTRACT Neurodegenerative dementias are characterized by the abnormal accumulation of misfolded proteins. However, its diagnostic criteria are still based on the clinical phenotype. The development of biomarkers allowed in vivo detection of pathophysiological processes. This article aims to make a non-systematic review of the use of molecular neuroimaging as a biomarker. Molecular neuroimaging is based on the use of radiotracers for image acquisition. The radiotracer most used in PET is 18F-fluorodeoxyglucose (FDG), with which it is possible to study the regional brain glucose metabolism. The pattern of regional hypometabolism provides neuroanatomical information on the neurodegenerative process, which, in turn, has a good specificity for each type of proteinopathy. FDG is very useful in the differential diagnosis of neurodegenerative dementias through the regional pattern of involvement, including dementia with Lewy bodies and the spectrum of frontotemporal dementia. More recently, radiotracers with specific ligands to some of the pathological proteins have been developed. Pittsburgh compound B (PIB) labeled with 11C and the ligands that use 18F (florbetapir, florbetaben and flutemetamol) are the most used radiotracers for the detection of insoluble β-amyloid peptide in Alzheimer's disease (AD). A first generation of ligands for tau protein has been developed, but it has some affinity for other non-tau protein aggregates. A second generation has the advantage of having a higher affinity for hyperphosphorylated tau protein, including in primary tauopathies.

RESUMO

RESUMO As demências neurodegenerativas caracterizam-se pelo acúmulo anormal de proteínas mal dobradas. Entretanto, os seus critérios diagnósticos ainda se baseiam no fenótipo clínico. O desenvolvimento de biomarcadores permitiu a detecção in vivo do processo fisiopatológico. O objetivo deste artigo é fazer uma revisão não-sistemática sobre o papel da neuroimagem molecular como biomarcador. A neuroimagem molecular baseia-se no uso de radiotraçadores para aquisição da imagem. O mais usado no PET é o 18F-fluorodeoxiglicose (FDG), com o qual é possível estudar o metabolismo regional de glicose cerebral. O padrão de hipometabolismo regional fornece uma informação neuroanatômica do processo neurodegenerativo que, por sua vez, tem uma boa especificidade para cada tipo de proteinopatia. O PET-FDG é muito útil no diagnóstico diferencial das demências neurodegenerativas através do padrão de acometimento regional, incluindo a demência com corpos de Lewy e o espectro das demências frontotemporais. Mais recentemente, radiotraçadores com ligantes específicos a algumas das proteínas patológicas têm sido desenvolvidos. O composto B de Pittsburgh (PIB) com 11C e os ligantes dos que usam 18F (florbetapir, florbetaben e flutemetamol) são os radiotraçadores mais usados para a detecção de peptídeo β-amiloide insolúvel na doença de Alzheimer (DA). Uma primeira geração de ligantes para proteína tau foi desenvolvida, mas apresenta alguma afinidade a outros agregados proteicos não-tau. Uma segunda geração tem a vantagem de apresentar uma maior afinidade à proteína tau hiperfosforilada, incluindo nas taupatias primárias.