Marcadores Electroencefalográficos y Fenotipo Cognitivo en La Enfermedad de Parkinson

Artículo de Revisión

Una Revisión Sistemática

Jairo Alexander Carmona Arroyave1, Carlos Andrés Tobón Quintero2, David Antonio Pineda Salazar3

Resumen

Contexto: La Enfermedad de Parkinson (EP) se caracteriza por un conjunto heterogéneo de síntomas no motores que afectan la calidad de vida de pacientes y cuidadores. El deterioro cognitivo se presenta desde etapas tempranas y constituye un factor de riesgo de demencia. Múltiples estudios electroencefalográficos (EEG) apuntan a cambios específicos en la actividad cerebral relacionados con la progresión y el fenotipo cognitivo de la enfermedad. Sin embargo, no está claro qué medidas electrofisiológicas son más útiles como marcadores biológicos.

Objetivo: Sintetizar la evidencia científica que determina las relaciones entre el EEG en reposo y el perfil cognitivo en la EP.

Métodos: Se desarrolló una revisión sistemática mediante una búsqueda en las bases de datos MEDLINE y Embase. Se incluyeron estudios en humanos con EP, en los que se especificase el estatus cognitivo, y se hubiese efectuado el análisis cuantitativo del EEG (qEEG) en reposo.

Resultados: Se seleccionaron 36 artículos originales, encontrando tres grupos de medidas: análisis espectrales, conectividad funcional (CF), y métodos no-lineales. Todas las medidas diferenciaron los pacientes de los controles sanos (CS), indicando una relación directa con características fisiopatológicas y clínicas de la EP. Las medidas de análisis espectral mostraron correlaciones con el perfil neuropsicológico y/o capacidad predictiva para el pronóstico cognitivo de la enfermedad. Las medidas de conectividad demostraron sensibilidad a diversas intervenciones terapéuticas, aunque se encontró evidencia escasa acerca de su relación con variables cognitivas.

Conclusiones: Las medidas obtenidas del qEEG en reposo configuran instrumentos costo-efectivos útiles como potenciales biomarcadores de la EP y sus manifestaciones cognitivas.

Palabras clave: Biomarcadores; Cognición; Electroencefalografía; Electrofi siología; Enfermedad de Parkinson; Revisión sistemática.

Electroencephalographic Markers and Cognitive Phenotype in Parkinson’s Disease. A Systematic Review

Abstract

Background: Parkinson’s disease (PD) is characterized by a combination of no motor symptoms that affect quality of life of patients and caregivers. Cognitive impairment show up since early stages of disease and constitute a risk factor for dementia. Several electroencephalographic studies point to specific changes in brain activity related to PD progression and cognitive phenotype. Nevertheless, it is not clear what electrophysiological measures are more useful as biological markers.

Objectives: To synthesize the scientific evidence determining relations between the resting-state qEEG and the cognitive profile in PD.

Methods: A systematic review was conducted by the means of searches in databases MEDLINE and EMBASE. Inclusion criteria comprise studies carried out in humans with PD in which the cognitive status of participant was clearly specified, and a quantitative analysis of the EEG (qEEG) in resting-state was performed.

Results: 36 original articles was selected showing three general types of connectivity measures: spectral analysis, functional connectivity, and no-linear methods. All measures differentiated patients from healthy controls, suggesting a direct association between EEG dynamics and the physiopathological and clinical characteristics of PD. Spectral analysis measures showed correlations with neuropsychological profile features, and had significant predictive values for cognitive prognosis of disease. Connectivity measures presented consistency in sensibility to therapeutic interventions, but there was a lack of evidence regarding relations with cognitive variables.

Conclusions: Measures obtained from qEEG can be considered cost-effective instruments useful as potential biomarkers of Parkinson’s disease cognitive manifestations.

Key words: Biomarkers; Cognition; Electroencephalography; Electrophysiology; Parkinson’s disease; Systematic revie.

Introducción

La EP es la segunda causa de trastornos neurodegenerativos en la población mundial mayor de 55 años (1,2). En la fisiopatología de la EP, la lesión en la substancia nigra resulta en una disfunción de los ganglios basales (GB) (3), y esto en la actividad anormal de diversos circuitos fronto-subcorticales (4), manifestándose en un perfil clínico heterogéneo de síntomas no motores (5), que afectan significativamente la calidad de vida de pacientes (6) y cuidadores (7), con repercusiones socioeconómicas significativas (8). El deterioro cognitivo en la EP se presenta desde etapas tempranas (9,10), constituyendo un factor de riesgo para la ocurrencia de demencia (11), que puede presentarse en un 80% de los pacientes en el largo plazo (12). No obstante, no hay claridad sobre los marcadores biológicos que puedan asistir el diagnóstico, las intervenciones, y/o el pronóstico de la enfermedad, particularmente en la esfera cognitiva (13).

La perspectiva neurocientífica actual considera los fenómenos cognitivos como dependientes de la integración funcional de regiones cerebrales especializadas (14), de cuya interacción en red emergerían los procesos cognitivos globales (15,16). La actividad acoplada de la corteza cerebral refleja la integridad de redes específicas (16), y su análisis puede advertir sobre alteraciones con significado clínico (17), incluso en mediciones realizadas en estado de reposo (18). En este sentido, técnicas de registro sensibles, con resolución temporal adecuada para las interacciones neurales (17), y que requieren poca cooperación de los sujetos, como la EEG en reposo, tienen el potencial de identificar variaciones en patrones de activación cortical asociados a trastornos neurológicos (19).

El qEEG se ha posicionado como una herramienta eficiente, que puede aportar elementos objetivos a la toma de decisiones de profesionales de la salud mental (17,19). Sin embargo, en patologías como la EP no se ha precisado qué marcadores EEG son más útiles, cuál es su relación con el perfil cognitivo de los pacientes, ni cuál es la evidencia que sustentaría su uso como estándares de referencia.

La presente revisión se realizó con base en la pregunta: ¿cuál es la evidencia científica sobre la correlación entre el estado cognitivo y las medidas del qEEG en reposo, en sujetos adultos con diagnóstico de EP? Véase Tabla 1.

Métodos

Criterios de Elegibilidad de Estudios

Se elaboró previamente un protocolo especificando la metodología y los criterios de selección de estudios (Tabla 1), siguiendo los lineamientos Cochrane para revisiones sistemáticas (20). Los resultados se reportaron con base en la guía PRISMA (21).

Fuentes de Información y Estrategia de Búsqueda

Se efectuaron búsquedas en bases de datos electrónicas (MEDLINE, desde 1966; EMBASE, desde 1974) y rastreo en listas de referencias, sin restricciones por idioma, fecha, ni estado de publicación, hasta diciembre de 2015. La estrategia implementada siguió los siguientes parámetros:

#1: Parkinson*
#2: Eeg OR electroencephalogram OR electroencephalography OR electroencepha* OR quantitative eeg (EMBASE: quantitative AND eeg) OR qeeg OR quantitative electroencephalogram OR q electroencephalogram OR quantitative electroencephalography OR q electroencephalography OR qeeg OR q eeg OR q electroencephalogram OR cortical activity
#3: Connectivity OR brain connectivity (EMBASE: brain AND connectivity) OR synchronization OR coherence OR oscillations OR power OR coupling OR spectral analysis OR spectrum analysis OR oscillatory activity OR oscillatory dynamics
#4: cogni* OR executive OR dementia OR neurocognitive OR neuropsycho*
#5: 2 OR 3
#6: 1 AND 4 AND 5

Procedimientos de Selección de Estudios

El proceso de selección tuvo tres etapas: 1) tamización por títulos y resúmenes; 2) revisión completa de los artículos filtrados; y 3) extracción de datos y valoración de la calidad de las publicaciones. Las dos etapas iniciales se efectuaron independientemente por dos revisores formados en neurociencias (CT, JC). Para la última etapa, un revisor extrajo la información (JC), y un segundo la verificó (CT). Las discrepancias se resolvieron por consenso y/o por un revisor adicional (DP).

Recolección de la Información

La extracción de datos se realizó en un formato prediseñado que incluyó: 1) caracterización de estudios y participantes (primer autor, año, localización geográfica, diseño, tamaño de muestra y tipo de población, edad, genero/sexo, escolaridad, duración y/o progresión de la enfermedad, y tratamientos); 2) criterio de intervención (parámetro de evaluación cognitiva); 3) medidas de resultados (marcador electrofisiológico, técnica del EEG, efectos del tratamiento); 4) hallazgos (factores de confusión, análisis estadísticos, resultados principales, correlaciones clínicas, conclusiones).

Riesgo de Sesgo en los Estudios

Debido a la falta de homogeneidad de criterios para valorar estudios observacionales, se adaptaron las guía Cochrane (22), la escala de calidad de Downs-y-Black para estudios no-aleatorizados (23), y las fi-chas de lectura crítica del servicio de evaluación de tecnologías sanitarias del departamento de salud del país Vasco (24).

Medidas de Resumen y Síntesis de Datos

Los estudios de marcadores EEG en la EP, son heterogéneos con respecto a las características clínicas de las poblaciones, al procedimiento para determinar el estado cognitivo, y a las medidas electrofisiológicas empleadas. En consecuencia, en esta revisión no se intentó una síntesis cuantitativa de los resultados.

1 MD, Cirujano, Maestría en Neurociencias. Grupo de Neurociencias de Antioquia, Grupo de Neuropsicología y Conducta, Facultad de Medicina, Universidad de Antioquia. Medellín, Colombia.
2 MD, Cirujano, PhD en Neurociencias. Grupo de Neurociencias de Antioquia, Grupo de Neuropsicología y Conducta, Facultad de Medicina, Universidad de Antioquia. Medellín, Colombia.
3 MD, Cirujano, PhD Honoris causa en Neurociencias Cognitivas. Grupo de Neurociencias de Antioquia, Facultad de Medicina, Universidad de Antioquia. Grupo de Neuropsicología y Conducta, Facultad de Psicología, Universidad de San Buenaventura. Medellín, Colombia.