Alteración de la homogeneidad regional del cerebro y la conectividad funcional en NAFLD masculino: evidencia de un piloto en reposo

Mar 19, 2024

BMC Psychiatry volumen 23, número de artículo: 629 (2023) Citar este artículo

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Detalles de métricas

Los mecanismos neurofisiológicos que subyacen a los déficits cognitivos en la enfermedad del hígado graso no alcohólico (NAFLD) siguen siendo desconocidos. Los cambios cognitivos pueden ser causados ​​por alteraciones cerebrales en la actividad neuronal y la conectividad funcional (FC).

Este estudio tiene como objetivo investigar las alteraciones entre la actividad neuronal cerebral espontánea y la FC en pacientes masculinos con EHGNA y la relación de la actividad neuronal con el rendimiento cognitivo.

En este estudio prospectivo, 33 sujetos masculinos con EHGNA con precirrosis y 20 controles masculinos emparejados por edad, nivel educativo e índice de masa corporal. Todos los participantes se sometieron a exploraciones por resonancia magnética funcional en estado de reposo y exámenes neuropsicológicos. Se utilizó el análisis de homogeneidad regional (ReHo) para investigar la función cerebral en NAFLD, y se seleccionaron regiones con ReHo significativamente alterada como semillas para el análisis de FC posterior. Se utilizó un análisis de correlación parcial para evaluar las relaciones entre las medidas ReHo alteradas y los indicadores de rendimiento cognitivo.

En comparación con los controles, los pacientes con NAFLD mostraron un aumento de ReHo en la parte opercular de la circunvolución frontal inferior derecha (IFGoperc) y una disminución de ReHo en la circunvolución frontal media derecha (MFG) y la circunvolución parietal superior izquierda (SPG). El análisis de FC posterior mostró un aumento de FC entre estas regiones (IFGoperc derecho, MFG derecho y SPG izquierdo) y nodos de la red de modo predeterminado (DMN) (como supramarginal izquierdo, cingulado mediano izquierdo y giros paracingulados izquierdos, precúneo izquierdo, parte orbital de circunvolución frontal medial izquierda y circunvolución cingulada posterior bilateral). Además, se observaron correlaciones positivas significativas entre las puntuaciones de las pruebas de dibujo del reloj de los pacientes con NAFLD y la ReHo alterada en las cortezas prefrontales (IFGoperc derecha y MFG derecha).

Antes de desarrollar cirrosis, los pacientes con NAFLD mostraban actividad neuronal alterada en varias regiones del cerebro y FC alterada entre la red de prominencia y DMN. Estas alteraciones podrían ser potencialmente un mecanismo compensatorio para mantener la función cognitiva en pacientes con EHGNA precirrosis.

Informes de revisión por pares

La enfermedad del hígado graso no alcohólico (NAFLD), que va desde la simple esteatosis hepática hasta la cirrosis, es la principal causa de enfermedad hepática crónica y afecta a más de una cuarta parte de la población mundial [1, 2]. Estudios recientes han demostrado que la EHGNA se acompaña de deterioros cognitivos, incluidos déficits de memoria, ejecución y capacidades visuoespaciales [3, 4]. En la etapa avanzada de NAFLD, la encefalopatía hepática es el resultado de la cirrosis hepática, lo que provoca una disminución de la función cerebral y la cognición [5]. De hecho, los pacientes con NAFLD tienen daño cerebral antes de la etapa de cirrosis [5]. Estudios anteriores han informado sobre varios posibles mecanismos fisiopatológicos de la disfunción cognitiva causada por NAFLD, incluida la neuroinflamación, la acumulación de amoníaco y la disfunción endotelial [3]. Sin embargo, los mecanismos subyacentes al deterioro cognitivo relacionado con la NAFLD siguen sin estar claros y requieren más investigación.

Los cambios estructurales y funcionales del cerebro pueden contribuir a comprender el mecanismo del deterioro cognitivo en la NAFLD. Los estudios de imágenes por resonancia magnética estructural (MRI) demuestran que los pacientes con NAFLD con puntuaciones MoCA más bajas tienen volúmenes de materia gris y blanca cerebral significativamente reducidos en el cerebro y que las puntuaciones MoCA se correlacionan con los volúmenes de materia gris y blanca [6]. Un estudio de Framingham arrojó resultados similares [7]. Estos hallazgos indican que los cambios en la estructura cerebral contribuyen al desarrollo de deterioros cognitivos en la NAFLD. Utilizando resonancia magnética funcional, el estudio CARDIA encontró que los pacientes con NAFLD tienen un flujo sanguíneo cerebral de materia gris más bajo que los controles y que NAFLD se asocia negativamente con la salud del cerebro [8]. Sugiere que la perfusión cerebral alterada puede ser otro mecanismo subyacente a la disfunción cognitiva en la NAFLD. Sin embargo, estos estudios contienen numerosas variables de confusión no controladas, incluidas la obesidad y la diabetes. Además, la ausencia de diagnóstico patológico complica la interpretación de los resultados. La resonancia magnética funcional en estado de reposo (rs-fMRI) es una medida confiable de la concentración de oxígeno en sangre y se ha utilizado ampliamente para explorar los mecanismos del deterioro cognitivo asociado con la cirrosis hepática [9,10,11,12]. Estudios anteriores de rs-fMRI han mostrado cambios en la actividad neuronal en pacientes con cirrosis, que involucran regiones del cerebro que incluyen el tálamo, los lóbulos frontal, temporal y occipital [13].[12]. Estos estudios se centraron en pacientes con cirrosis cuya etiología no se limitaba a la cirrosis no alcohólica, lo que puede contribuir a la inconsistencia de sus resultados. Hasta la fecha, existen estudios relativamente limitados sobre rs-fMRI para pacientes con NAFLD precirróticos.

La homogeneidad regional (ReHo) es un método robusto de rs-fMRI para investigar la similitud o coherencia de las fluctuaciones de señal intrarregionales espontáneas dependientes del nivel de oxígeno en sangre (BOLD) de baja frecuencia (<0,08 Hz) en el análisis de vóxeles de todo el cerebro. 15]. La conectividad funcional (FC) es un indicador rs-fMRI para la correlación temporal de la actividad neuronal espontánea entre regiones del cerebro y se utiliza para investigar los mecanismos de la red cerebral [16]. Ambos métodos se utilizan ampliamente en enfermedades hepáticas y otros campos [12, 17,18,19]. Los indicadores ReHo y FC se correlacionan significativamente con las evaluaciones cognitivas [12, 18,19,20], lo que sugiere un mecanismo neurofisiológico subyacente del deterioro cognitivo.

En el presente estudio piloto de prueba de concepto, investigamos la consistencia de la actividad neuronal cerebral espontánea intrarregional y la FC en pacientes masculinos con EHGNA con precirrosis mediante el uso de técnicas de rs-fMRI de FC basadas en semillas y ReHo. Incluir únicamente participantes masculinos tenía como objetivo eliminar los efectos hormonales sobre la función cerebral [21]. Nuestra hipótesis es que los pacientes masculinos con NAFLD con precirrosis tienen una actividad neuronal espontánea alterada y que estas alteraciones están asociadas con el rendimiento neurocognitivo. Además, se investigó la relación entre la actividad neuronal alterada y las características patológicas de NAFLD.

En este estudio prospectivo, inscribimos a 33 sujetos varones (edad media 41,7 años) con EHGNA comprobado por biopsia y 20 controles masculinos (edad media 44,0 años) con edad, nivel educativo e IMC coincidentes. Los participantes fueron recolectados entre julio de 2017 y mayo de 2019 en el Primer Hospital Afiliado y el Segundo Hospital Afiliado de la Universidad Médica de Wenzhou. Los criterios de inscripción para el grupo NAFLD fueron: 1): hombres chinos diestros; 2) diagnosticado con NAFLD mediante biopsia. Los controles se definieron como fracción de grasa con densidad de protones derivada de resonancia magnética hepática (MRI-PDFF) <6,4% (se diagnosticó hígado graso mientras que MRI-PDFF ≥ 6,4%) [22]. Tanto en el grupo NAFLD como en el de control, los sujetos fueron excluidos por cualquiera de las siguientes razones: infección por el virus de la hepatitis B o la hepatitis C; diabetes mellitus tipo II (DM2) (nivel de glucosa en ayunas ≥ 7,0 mmol/l, diagnóstico previo de diabetes o tratamiento con algún fármaco antihiperglucémico) [23]; consumo excesivo de alcohol (consumir más de 14 bebidas alcohólicas por semana); antecedentes de trastornos psiquiátricos o tratamientos antipsicóticos; otras causas de enfermedad hepática crónica; y contraindicación para la resonancia magnética. Se recogió sangre venosa en ayunas el mismo día de la biopsia hepática. De muestras de sangre, niveles de glucosa en ayunas, bilirrubina total, alanina aminotransferasa (ALT), aspartato aminotransferasa (AST), fosfatasa alcalina, gamma-glutamiltransferasa (GGT), colesterol total, triglicéridos, lipoproteínas-colesterol de alta densidad (colesterol-HDL) y se midieron el colesterol de lipoproteínas de baja densidad (colesterol LDL). Este estudio fue aprobado por los comités de ética del Primer Hospital Afiliado y el Segundo Hospital Afiliado de la Universidad Médica de Wenzhou y todos los participantes dieron su consentimiento informado por escrito.

Las muestras de patología para la biopsia hepática percutánea guiada por ultrasonido fueron calificadas de acuerdo con un sistema de puntuación histológica ampliamente aprobado por un histopatólogo experimentado que desconocía los datos clínicos y bioquímicos de los pacientes [24, 25]. La evaluación de las biopsias hepáticas abarca esteatosis (grado 0 – 3), balonización hepatocelular (grado 0 – 2), inflamación lobulillar (grados 0 – 3) y fibrosis (etapas 0 – 4). La esteatosis hepática se definió como ≥ 5% de hepatocitos esteatósicos en la muestra patológica. La puntuación histológica de actividad de NAFLD (NAS) se calculó como la suma no ponderada de las puntuaciones de esteatosis hepática, balonización hepatocelular e inflamación lobulillar [24]. Según la puntuación histológica de NAS, la esteatohepatitis no alcohólica (NASH) definitiva se caracterizó por una puntuación NAS ≥ 5. Por el contrario, las puntuaciones < 3 eran "no EHNA" y las puntuaciones de 3 y 4 implicaban la posibilidad de EHNA (indeterminada). NASH) [24].

Las evaluaciones neurocognitivas fueron realizadas por un neurólogo experimentado que desconocía la información de los sujetos. Las escalas incluyeron el Mini-Mental State Examination (MMSE) para el estado mental general, las pruebas de figuras complejas de Rey-Osterreith (CFT-Copy, CFT-Recall) para la memoria de trabajo y la ejecución, la prueba de amplitud digital (DST-Forward, DST- Atrás) para atención, la prueba de realización de pruebas (TMT-A, TMT-B) para atención y ejecución, la prueba de dibujo del reloj (CDT) para función visuoespacial y la prueba de aprendizaje auditivo verbal (AVLT-recuerdo inmediato, AVLT-recuerdo retardado ) para la memoria verbal [26, 27]. Las evaluaciones neurocognitivas se completaron dentro de las 24 h posteriores a la resonancia magnética. Los detalles se muestran en Materiales complementarios.

Las imágenes de resonancia magnética de todos los sujetos se obtuvieron en un escáner con sistema de resonancia magnética Tesla 3.0 (Discovery MR750, GE Healthcare) equipado con una bobina de cabezal de matriz en fase de 8 canales. Los datos de Rs-fMRI se adquirieron utilizando una secuencia de imágenes de planificador de eco con los siguientes parámetros: tiempo de repetición (TR) = 2000 ms; tiempo de eco (TE) = 30 ms; ángulo de giro (FA) = 90°; tamaño de matriz = 64 × 64; campo de visión (FOV) = 220 × 220 mm; espesor del corte = 1,0 mm, 35 cortes axiales con un espacio entre cortes de 1 mm, adquiriendo 185 volúmenes. Se adquirieron imágenes estructurales tridimensionales ponderadas en T1 utilizando una secuencia de eco de gradiente sagital estropeada de todo el cerebro con los siguientes parámetros: TR = 7,7 ms; TE = 3,4 ms; tiempo de inversión = 450 ms; FA = 12°; tamaño de matriz = 256 × 256; FOV = 256 × 256 mm, espesor del corte = 1 mm y 188 cortes sagitales. Durante la resonancia magnética, se indicó a los participantes que permanecieran quietos con los ojos cerrados pero que no se quedaran dormidos.

Se realizó una descomposición iterativa tridimensional de agua y grasa con apnea (21 s) con asimetría de eco y secuencia de cuantificación de estimación de mínimos cuadrados (IDEAL-IQ) para cuantificar la fracción de grasa hepática (MRI-PDFF) para todos los participantes. Los parámetros se enumeraron de la siguiente manera: TR = 6,4 ms, TE = Min Full, FA = 3°, tamaño de matriz = 160 × 160; campo de visión = 35 × 24 cm; ancho de banda = 111,11 kHz, 24 cortes axiales con una separación de corte de 10 mm. La medición de MRI-PDFF fue completada por un radiólogo abdominal experimentado que desconocía la información de los sujetos. Se utilizó el software Image J (Institutos Nacionales de Salud de EE. UU.) para procesar imágenes IDEAL-IQ para adquirir automáticamente imágenes PDFF hepáticas. Se colocaron tres regiones de interés (ROI) con 150 mm2 en el área en diferentes ubicaciones en el lóbulo derecho del hígado, evitando las estructuras adyacentes y el vaso principal, y se consideró el promedio de las tres ROI como resultado de la resonancia magnética. PDFF.

Los datos de rs-fMRI se procesaron previamente utilizando la caja de herramientas DPABI v6.0 (www.rfmri.org). Se eliminaron los primeros diez volúmenes escaneados. El proceso fue seguido por la corrección, realineación y registro de la sincronización de la sección en imágenes estructurales individuales T1. Se segmentó la materia gris, la materia blanca y el líquido cefalorraquídeo. Luego, las imágenes se normalizaron espacialmente en la plantilla estándar del Instituto Neurológico de Montreal (MNI) con un tamaño de vóxel de remuestreo de 3 × 3 × 3 mm3. Se utilizó filtrado de paso de banda (0,01–0,08 Hz) para reducir el efecto del ruido de alta frecuencia y la deriva de baja frecuencia, y luego se eliminaron las tendencias lineales. La señal de la sustancia blanca y la señal del líquido cefalorraquídeo se retrocedieron mediante el parámetro 24 de Friston [28].

Ningún participante fue excluido de este estudio porque el movimiento de la cabeza excedió los 3 mm de traslación o 3° de rotación. No hubo diferencias significativas en los desplazamientos relativos medios del movimiento de la cabeza entre los dos grupos (t = -0,319, p = 0,751). Además, los volúmenes con desplazamiento medio en el marco (FD) > 0,2 mm, así como dos hacia adelante y uno hacia atrás de esos volúmenes, se eliminaron para reducir aún más la influencia del movimiento de la cabeza en el análisis de datos posterior [29].

El análisis ReHo se realizó utilizando el software DPARSF. El mapa ReHo individual de cada participante se obtuvo calculando el coeficiente de concordancia de Kendall (KCC) de la serie temporal de un vóxel dado y sus 26 vóxeles vecinos de manera vóxel [15]. El valor ReHo de un vóxel determinado representó el grado de sincronización temporal regional dentro de un grupo de vóxeles vecino. Luego, el valor de ReHo se dividió por el valor medio global de KCC en cada sujeto para mejorar la normalidad y confiabilidad del valor de ReHo. Finalmente, los mapas ReHo procesados ​​se suavizaron con un núcleo gaussiano de 6 × 6 × 6 mm.

El análisis de FC basado en semillas se realizó según los resultados de ReHo. Las regiones que mostraron una sincronización temporal regional significativamente alterada (valor ReHo) entre NAFLD y el grupo de control se consideraron como ROI para el análisis de FC posterior. Para cada sujeto, se obtuvo una serie de tiempo de referencia promediando la serie de tiempo de vóxeles dentro de cada ROI de semilla. Luego se calculó el coeficiente de correlación de Pearson entre la serie temporal de referencia de cada ROI de semilla y la curva temporal de todos los demás vóxeles cerebrales. Finalmente, se aplicó la transformación z de Fisher para mejorar la normalidad.

Las comparaciones de información demográfica (edad, IMC, nivel educativo), indicadores bioquímicos y evaluaciones neurocognitivas entre NAFLD y el grupo de control se realizaron utilizando el software SPSS27.0. Las variables continuas se analizaron mediante la prueba t independiente de dos muestras o la prueba U de Mann-Whitney, y se consideró una diferencia significativa p < 0,05. Comparamos la importancia de los cambios en las métricas de ReHo y FC entre grupos mediante el uso de una prueba t independiente de dos muestras basada en vóxeles con edad, IMC, nivel educativo y FD media como covariables. Se aplicó la corrección de la tasa de descubrimiento falso (FDR) a múltiples correcciones de comparación con un umbral de significancia de p <0,05 y un tamaño de grupo> 25.

Para aumentar la facilidad de interpretación de las puntuaciones de las pruebas cognitivas con diferentes escalas y significados de puntuación, las puntuaciones de las pruebas neurocognitivas se convirtieron en puntuaciones z estándar (calculadas en función de la distribución de la muestra). Además, para evaluar la relación intrínseca entre la actividad neuronal cerebral aberrante y el rendimiento neurocognitivo tanto en el grupo NAFLD como en el de control, se extrajeron los valores de ReHo con diferencias significativas entre los dos grupos. Para eliminar el efecto de la edad, el IMC y el nivel educativo, se realizó una regresión lineal simple para calcular los residuos de los valores ReHo y las puntuaciones cognitivas transformadas en z. Para estos residuos se utilizó el análisis de correlación de Pearson. El análisis de correlación de Spearman exploró la relación entre la actividad neuronal alterada y las características patológicas (MRI-PDFF del hígado, NAS y NASH). Se realizó la corrección de Bonferroni para comparaciones múltiples. P <0,05 se consideró una diferencia significativa.

Las características clínicas de los dos grupos y la patología del hígado en el grupo NAFLD se muestran en la Tabla 1. Los dos grupos no difirieron significativamente en edad (p = 0,12), IMC (p = 0,163) o nivel educativo (p = 0,072). Sin embargo, los pacientes con NAFLD tenían niveles significativamente más altos de AST (p = 0,012), GGT (p = 0,004), triglicéridos (p = 0,023) y MRI-PDFF (p < 0,01), así como niveles de colesterol HDL significativamente más bajos (p = 0,036), en comparación con los controles.

La Tabla 2 resume las mediciones neurocognitivas transformadas en z de los dos grupos. El grupo NAFLD tuvo puntuaciones AVLT significativamente más altas (AVLT-recuerdo inmediato, p = 0,016; AVLT-recuerdo retardado, p = 0,018) que el grupo de control. Sin embargo, otros datos neurocognitivos no observaron diferencias significativas entre los dos grupos. Las mediciones neurocognitivas originales se resumen en la Tabla S1.

El grupo NAFLD mostró una ReHo significativamente mayor en la parte opercular de la circunvolución frontal inferior derecha (IFGoperc) y una ReHo significativamente menor en la circunvolución frontal media derecha (MFG) y la circunvolución parietal superior izquierda (SPG) en comparación con el grupo de control (Fig. 1). Los resultados detallados se resumen en la Tabla 3.

Regiones del cerebro con homogeneidad regional significativamente alterada (ReHo) de (A) la parte opercular de la circunvolución frontal inferior derecha; (B) la circunvolución frontal media derecha; y (C) la circunvolución parietal superior izquierda en el grupo NAFLD en comparación con el grupo control. Se realizaron análisis de prueba t de dos muestras independientes basados ​​en vóxeles con un umbral significativo p < 0,05 (corrección FDR) y un tamaño de grupo > 25

Utilizando el IFGoperc derecho como punto inicial, el grupo NAFLD tuvo valores de FC aumentados con diferencias máximas en los nodos de la red de modo predeterminado (DMN) (circunvolución supramarginal izquierda, cingulado mediano izquierdo y circunvoluciones paracinguladas y precuneus izquierdo) (Fig. 2A ). Con respecto al MFG derecho como punto de partida, el grupo NAFLD tuvo valores de FC más altos con diferencias máximas en el nodo del DMN (parte orbital de la circunvolución frontal medial izquierda) (Fig. 2B). Con respecto al SPG izquierdo como punto de partida, el grupo NAFLD tuvo valores de FC aumentados con diferencias máximas en el nodo del DMN (giro cingulado posterior bilateral (PCG)) (Fig. 2C). Los resultados detallados se resumen en la Tabla 4.

Regiones del cerebro con conectividad funcional (FC) significativamente alterada involucradas en la red de prominencia (SN) y la red de modo predeterminado (DMN) en el grupo NAFLD en comparación con el grupo de control. Se realizaron análisis de prueba t de dos muestras independientes basados ​​en vóxeles con un umbral significativo p < 0,05 (corrección FDR) y un tamaño de grupo > 25. Los puntos rojos representan el punto semilla y los puntos grises representan las regiones cerebrales correspondientes, lo que muestra una FC significativamente alterada. con el punto de semilla. Las líneas amarillas representan un aumento de FC entre el punto de semilla y las regiones cerebrales correspondientes en el grupo NAFLD. L, izquierda; R, derecha; Frontal.Inf.Oper, parte opercular de la circunvolución frontal inferior; Cingulo. Circunvoluciones cinguladas media, mediana y paracingulada; supramarginal, circunvolución supramarginal; Frontal. Circunvolución frontal media, media; Frontal.Med.Orb, parte orbitaria de la circunvolución frontal medial; Parietal.Sup, circunvolución parietal superior; Cingulum.Post, giro cingulado posterior

Como se muestra en la Fig. 3, las puntuaciones de CDT se correlacionaron moderadamente con los valores de ReHo en el IFGoperc derecho (r = 0,417, p = 0,016) y el MFG derecho (r = 0,46, p = 0,007) en el grupo NAFLD. Los dos grupos no mostraron otras correlaciones significativas entre los valores de ReHo y las puntuaciones cognitivas (Tablas S2 y S3). Además, los valores de ReHo no mostraron correlación con PDFF hepático, NAS histológico o NASH histológico en el grupo NAFLD (Tabla S4).

Gráficos de dispersión que muestran una correlación significativamente positiva entre las puntuaciones de las pruebas de dibujo del reloj y los valores de ReHo en (A) IFGoperc derecho (r = 0,417, p = 0,016, corregido por Bonferroni) y (B) MFG derecho (r = 0,460, p = 0,007, Bonferroni corregido) en el grupo NAFLD. El eje X representa los residuos del valor ReHo y el eje Y representa los residuos de la puntuación cognitiva transformada en z, y ambos hacen una regresión del efecto del índice de masa corporal, la edad y el nivel de educación. R, derecha; IFGoperc, parte opercular de la circunvolución frontal inferior; MFG, giro frontal medio

Este estudio piloto evaluó la actividad neuronal cerebral y la red de conectividad funcional en pacientes masculinos con EHGNA precirrosis. Este estudio demostró que los pacientes con NAFLD tienen una sincronización temporal regional alterada en el IFGoperc derecho, el MFG derecho y el SPG izquierdo, y un aumento de la FC que involucra la DMN y la red de prominencia (SN). Además, hubo correlaciones significativas entre las actividades neuronales cerebrales anormales y el rendimiento neurocognitivo en pacientes con NAFLD.

Se demostró que la corteza prefrontal está involucrada en la memoria de trabajo espacial y el procesamiento de la función de ejecución [30]. Estudios anteriores han informado de disfunción de la actividad neuronal en el lóbulo frontal en pacientes con cirrosis hepática con o sin encefalopatía hepática (EH) [31, 32], lo que puede provocar déficits cognitivos [32]. En este estudio, los pacientes con NAFLD mostraron ReHo anormal en las cortezas prefrontales (IFGoperc derecho y MFG derecho), lo que sugiere que la sincronización regional estaba alterada en esta área del cerebro antes de desarrollar cirrosis en pacientes con NAFLD. Se confirmó un metabolismo aberrante del oxígeno cerebral en la cirrosis avanzada, especialmente en la corteza frontal. Por ejemplo, el FSC y el metabolismo cerebral de la glucosa tendieron a ser más bajos en la corteza frontal de pacientes con cirrosis avanzada que en los controles [33, 34]. Además, la concentración de oxígeno cerebral del lóbulo frontal estaba alterada en pacientes femeninas con EHGNA precirrosis [14]. En conclusión, planteamos la hipótesis de que esta alteración en el metabolismo de la glucosa podría dar lugar a una actividad neuronal anormal en las regiones frontales en pacientes con EHGNA precirrosis, afectando así la cognición. Para investigar más a fondo las alteraciones de la red cerebral en NAFLD, realizamos un análisis de FC basado en semillas (usando el IFGoperc correcto y el MFG derecho como semillas) y encontramos FC anormal entre SN y DMN. Se cree que el SN media el cambio de activación entre la red ejecutiva central y la DMN y que la integridad funcional del SN afecta la regulación de la DMN [35]. La interacción entre SN y DMN es importante para la progresión cognitiva [36, 37]. El presente estudio mostró una sincronización temporal regional alterada en el IFGoperc derecho y el MFG (nódulos del SN) derecho, lo que puede contribuir a la disfunción del SN, conducir a una falta de armonía en la DMN y afectar aún más la cognición. Además, los valores aberrantes de ReHo en el IFGoperc derecho y el MFG derecho se correlacionaron significativamente con las puntuaciones CDT, y esta correlación se mantuvo incluso después de controlar el IMC, la edad y el nivel educativo (Tablas S2 y S3), lo que es consistente con los hallazgos de un estudio previo [30]. Sin embargo, no hubo diferencias significativas en las puntuaciones de CDT entre los dos grupos, probablemente porque los pacientes con NAFLD se encontraban en las primeras etapas de la enfermedad (≤ F2). Además, la prueba del dibujo del reloj es una prueba de función cognitiva relativamente inespecífica que involucra la capacidad visuoespacial, la función ejecutiva, la atención y el dominio del lenguaje. Es posible que no proporcione una imagen completa de la función visuoespacial, particularmente cuando otras escalas que miden la función visuoespacial (Prueba de figura compleja de Rey-osterrieth) no muestran diferencias significativas entre grupos o los resultados de otras escalas no se correlacionan con los valores ReHo alterados. En consecuencia, se requiere un estudio con un tamaño de muestra mayor para investigar si la actividad neuronal anormal en la corteza prefrontal subyace a los cambios en la función visuoespacial en la NAFLD. Este estudio reveló que podrían estar presentes anomalías en la actividad neuronal del cerebro antes del deterioro cognitivo en pacientes con NAFLD, destacando la importancia de la intervención clínica temprana.

Este estudio reveló una disminución de ReHo en el SPG izquierdo en sujetos con NAFLD en comparación con los controles. Como parte de la corteza parietal, el SPG regula la información para la atención y la memoria de trabajo [38]. Estudios anteriores han demostrado una actividad neuronal cerebral alterada en la región del lóbulo parietal en pacientes con cirrosis no alcohólica y cirrosis de otra etiología, que se asoció con la progresión de la enfermedad, la cognición y la disfunción motora [39,40,41]. Además, la evidencia actual sugiere que la NAFLD puede afectar la función visuoespacial, la atención y la memoria de trabajo [3, 4]. En este estudio, se encontró una anomalía de la actividad neuronal en la corteza parietal en pacientes con NAFLD, lo que puede proporcionar nuevos conocimientos sobre el mecanismo de la atención alterada y la memoria de trabajo en la NAFLD. Además, encontramos FC aberrante entre SPG izquierdo y PCG bilateral, lo que sugiere la participación de DMN. La DMN es importante en la cognición de orden superior y está asociada con la memoria de trabajo [42]. Por lo tanto, la FC anormal entre estas dos regiones del cerebro puede afectar la función cognitiva en la NAFLD.

A pesar de la disminución de la sincronización temporal regional en dos semillas, el presente estudio también reveló que los FC entre SN y DMN se fortalecieron (MFG derecho y SPG izquierdo). Una mayor conectividad entre dos regiones del cerebro o una mayor actividad neuronal en ciertas regiones pueden compensar los déficits en la actividad neuronal y la disfunción cognitiva, lo que puede explicar la cognición sin cambios en muchos pacientes con EHGNA en etapa temprana [43, 44]. En este estudio, planteamos la hipótesis de que el aumento de FC en SN y DMN compensaba parcialmente la disminución de la actividad neuronal en el MFG derecho y el SPG izquierdo. Esta respuesta compensatoria podría mantener temporalmente la cognición normal en la NAFLD. Eventualmente se producirán deterioros cognitivos si la actividad neuronal reducida no se compensa adecuadamente. Además, la pérdida de peso se asoció con el nivel de disminución de la gravedad de la NAFLD y puede ser un factor protector importante en la función cognitiva de la NAFLD durante los primeros cinco años de seguimiento [45, 46]. La pérdida de peso también ha afectado positivamente la actividad neuronal regional del cerebro [47]. Por lo tanto, si los pacientes con NAFLD reciben orientación para perder peso (incluida la mejora de la dieta y la actividad física) en una etapa temprana, no solo puede revertir la NAFLD sino también evitar que los pacientes con NAFLD progresen a la etapa de descompensación de la actividad neuronal cerebral o deterioro cognitivo.

Hubo puntuaciones más altas de recuerdo inmediato de AVLT y de recuerdo diferido de AVLT en pacientes con NAFLD en comparación con los controles en el presente estudio. Sin embargo, estudios anteriores han informado puntuaciones AVLT disminuidas en pacientes con cirrosis en comparación con los controles [48]. Estos resultados pueden sugerir que el desempeño de la tarea de memoria cambia dinámicamente en pacientes con NAFLD en diferentes etapas. Nuestra hipótesis es que el aumento en las puntuaciones AVLT en la etapa precirrótica de NAFLD puede ser un cambio compensatorio causado por alteraciones de ReHo, y que los cambios de ReHo tienen un papel compensatorio en el mantenimiento de la función cognitiva en el grupo NAFLD, que necesita explorarse más a fondo en trabajos futuros.

Hubo varias limitaciones en este estudio. Primero, el tamaño de la muestra de este estudio exploratorio puede limitar su poder estadístico para detectar las diferencias en la actividad neuronal cerebral entre los dos grupos. En segundo lugar, debido al diseño transversal del estudio, no pudimos confirmar la relación causal entre la actividad neuronal cerebral alterada y los deterioros cognitivos de la NAFLD. En tercer lugar, sólo se incluyeron hombres chinos y en estudios futuros se deberían reclutar mujeres comparables. En cuarto lugar, nuestros resultados se centraron únicamente en las alteraciones de la señal BOLD en estado de reposo. Se requiere una combinación de resonancia magnética de la estructura cerebral, imágenes ponderadas por perfusión, imágenes con tensor de difusión y análisis de espectroscopia de resonancia magnética para mejorar la confiabilidad de los hallazgos. Por último, no se inscribieron pacientes con NAFLD y DM2 comórbida; por lo tanto, no pudimos determinar si la DM2 tiene un impacto en la actividad cerebral y la conectividad funcional en pacientes con NAFLD. Por lo tanto, se necesitan estudios longitudinales, multimodales y comparables por género con tamaños de muestra más grandes que involucren NAFLD y su comorbilidad para superar las deficiencias anteriores.

En este estudio, los sujetos masculinos con NAFLD con precirrosis mostraron cambios subclínicos, incluyendo ReHo anormal en el IFGoperc derecho, el MFG derecho y el SPG izquierdo y un aumento de FC en las regiones asociadas con el SN y el DMN. Además, la ReHo alterada en la corteza prefrontal se asoció con la función cognitiva en la NAFLD. Se necesitan más estudios longitudinales, multimodales y comparables por género de muestras grandes de pacientes con NAFLD para determinar si estos cambios subclínicos son la base neuronal del deterioro cognitivo en la NAFLD.

Los conjuntos de datos generados y/o analizados durante el estudio actual no están disponibles públicamente debido a la confidencialidad, pero están disponibles a través del autor correspondiente previa solicitud razonable.

Hardy T y col. Enfermedad del hígado graso no alcohólico: patogénesis y espectro de la enfermedad. Annu Rev Pathol, 23 de mayo de 2016 (1553–4014 (electrónico)).

Kenneth IZ, et al. De NAFLD a MAFLD: un momento de “redefinición” de la enfermedad del hígado graso. Chin Med J. 2020;133(19). https://doi.org/10.1097/CM9.0000000000000981-2273.

Kjærgaard KA-O et al. Disfunción cognitiva en la enfermedad del hígado graso no alcohólico: conocimientos actuales, mecanismos y perspectivas. J Clin Med, 2021.2(2077 – 0383 (Imprimir)).

Celikbilek A, Celikbilek M, Bozkurt G. Evaluación cognitiva de pacientes con enfermedad del hígado graso no alcohólico. Eur J Gastroenterol Hepatol. 2018;8:1473–5687. (Electrónico)).

Google Académico

Julia LN. Síntomas sistémicos en la enfermedad del hígado graso no alcohólico. Dig Dis (Basilea, Suiza). 2010;28(1). https://doi.org/10.1159/000282089-9.

Branka F et al. Cambios cognitivos y reducción del volumen cerebral en pacientes con enfermedad del hígado graso no alcohólico Revista canadiense de gastroenterología y hepatología, 2018. 2018: p. https://doi.org/10.1155/2018/9638797.

Weinstein G, et al. Asociación de la enfermedad del hígado graso no alcohólico con un menor volumen cerebral en adultos sanos de mediana edad en el estudio de Framingham. JAMA Neurol. 2018;1:2168–6157. (Electrónico)).

Google Académico

VanWagner LA-O et al. Enfermedad del hígado graso no alcohólico y medidas de la salud cerebral temprana en adultos de mediana edad: el estudio CARDIA. Obes (Silver Spring), 2017.3(1930-739X (Electrónico)).

Zhang XD et al. Alteración de la densidad de la conectividad funcional de largo y corto alcance en pacientes cirróticos no alcohólicos un mes después del trasplante de hígado: un estudio de resonancia magnética funcional en estado de reposo. (1872–6240 (electrónico)).

Long Jiang Z, et al. Imágenes por resonancia magnética funcional en estado de reposo en la encefalopatía hepática: estado actual y perspectivas. Enfermedad cerebral metabólica. 2014;29(3). https://doi.org/10.1007/s11011-014-9504-9-82.

Tun J, et al. Cambios funcionales en la red cerebral asociados con medidas clínicas y bioquímicas de la gravedad de la encefalopatía hepática. NeuroImagen. 2015;122. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2015.07.068-44.

Hua-Jun C, et al. Las anomalías de la conectividad funcional en estado de reposo se correlacionan con la puntuación de encefalopatía hepática psicométrica en la cirrosis. Eur J Radiol. 2015;84(11). https://doi.org/10.1016/j.ejrad.2015.08.005-95.

Lv XF, et al. Homogeneidad regional anormal de la actividad cerebral en estado de reposo en pacientes con cirrosis relacionada con el VHB sin encefalopatía hepática manifiesta. Hígado Int. 2013;33(3):375–83.

Artículo CAS PubMed Google Scholar

Atsushi T, et al. Reducción de la actividad cerebral en pacientes femeninas con enfermedad del hígado graso no alcohólico medida mediante espectroscopia de infrarrojo cercano. Más uno. 2017;12(4). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0174169.

Zang Y, et al. Enfoque de homogeneidad regional para el análisis de datos de resonancia magnética funcional. NeuroImagen. 2004;22(1):394–400.

Artículo PubMed Google Scholar

Biswal B et al. Conectividad funcional en la corteza motora del cerebro humano en reposo mediante resonancia magnética ecoplanar (0740–3194 (Imprimir)).

Yang F et al. Correlación de anomalías en la resonancia magnética funcional en estado de reposo con el funcionamiento ejecutivo en la esquizofrenia crónica (1872–7123 (electrónica)).

Ma X et al. La disminución de la homogeneidad regional y el aumento de la conectividad funcional de la red predeterminada se correlacionaron con déficits neurocognitivos en sujetos con alto riesgo genético de esquizofrenia: un estudio de resonancia magnética funcional en estado de reposo. (1872–7123 (electrónico)).

Sun Q y cols. Homogeneidad regional anormal y conectividad funcional de la actividad cerebral inicial en la cirrosis relacionada con el virus de la hepatitis B con y sin encefalopatía hepática mínima. (1662–5161 (Imprimir)).

Huang Y et al. Homogeneidad regional alterada y deterioro cognitivo en el primer episodio de esquizofrenia: un estudio de resonancia magnética funcional en estado de reposo (1876-2026 (electrónico)).

Marrocco J, McEwen BS. Sexo en el cerebro: hormonas y diferencias sexuales (1958–5969 (electrónica)).

Una T, et al. Precisión de la fracción grasa de densidad de protones estimada por imágenes de resonancia magnética para la clasificación de grados de esteatosis histológica dicotomizada en la enfermedad del hígado graso no alcohólico. Radiología. 2015;274(2). https://doi.org/10.1148/radiol.14140754-25.

EASL-EASD-. Guías de práctica clínica de la EASO para el tratamiento de la enfermedad del hígado graso no alcohólico (1600 – 0641 (electrónica)).

Kleiner DE et al. Diseño y validación de un sistema de puntuación histológica para la enfermedad del hígado graso no alcohólico Hepatology, 2005.6(0270–9139 (Imprimir)).

Yu-Jie Z, Vincent Wai-Sun W, Ming-Hua Z. Sistemas de puntuación de consenso para la enfermedad del hígado graso no alcohólico: una necesidad clínica insatisfecha. Cirugía hepatobiliar nutr. 2021;10(3). https://doi.org/10.21037/hbsn-21-80-390.

Hideki U, et al. Relación entre el rendimiento de la prueba de dibujo del reloj y el flujo sanguíneo cerebral regional en la enfermedad de Alzheimer: un estudio de tomografía computarizada por emisión de fotón único. J Neuropsiquiatría Clin Neurosci. 2002;56(1). https://doi.org/10.1046/j.1440-1819.2002.00940.x-9.

Chaofan G, et al. Alteraciones de la topología de la red funcional en estado de reposo del lóbulo occipital asociadas con deterioro de la atención en un trastorno de conducta de movimientos oculares rápidos aislado. Neurociencias del envejecimiento frontal. 2022;14. https://doi.org/10.3389/fnagi.2022.844483.

Friston KJ et al. Efectos relacionados con el movimiento en series temporales de resonancia magnética funcional (0740–3194 (Imprimir)).

YanCG et al. Estandarización del cerebro intrínseco: hacia una medición sólida de la variación interindividual en 1000 conectomas funcionales. (1095–9572 (electrónico)).

Goldstein KE et al. Volumen prefrontal dorso y ventrolateral y memoria de trabajo espacial en el trastorno esquizotípico de la personalidad (1872–7549 (electrónico)).

Ni L et al. Homogeneidad regional alterada en el desarrollo de encefalopatía hepática mínima: un estudio de resonancia magnética funcional en estado de reposo (1932–6203 (electrónico)).

Chen HJ et al. Actividad cerebral basal anormal en la encefalopatía hepática de bajo grado: un estudio de resonancia magnética funcional en estado de reposo (1878–5883 (electrónico)).

Kato A et al. Diferencias regionales en el metabolismo cerebral de la glucosa en pacientes cirróticos con encefalopatía hepática subclínica mediante tomografía por emisión de positrones. (1386–6346 (Imprimir)).

Kawatoko T et al. Marcada reducción del metabolismo cerebral del oxígeno en pacientes con cirrosis avanzada: un estudio de tomografía por emisión de positrones. (0016-254X (Imprimir)).

Jilka SR et al. Daño a la red Salience e interacciones con la red en modo predeterminado (1529–2401 (electrónica)).

Putcha D et al. El acoplamiento de redes de prominencia y modo predeterminado predice la cognición en el envejecimiento y la enfermedad de Parkinson (1469–7661 (electrónico)).

Elton A, Gao W. La conectividad funcional positiva para tareas de la red en modo predeterminado trasciende el dominio de tareas (1530–8898 (electrónico)).

Koenigs M et al. La corteza parietal superior es fundamental para la manipulación de la información en la memoria de trabajo (1529-2401 (electrónica)).

Chen HJ et al. Identificación de encefalopatía hepática mínima en pacientes cirróticos midiendo la actividad cerebral espontánea (1573–7365 (electrónica)).

Jao T et al. Cambios funcionales en la red cerebral asociados con medidas clínicas y bioquímicas de la gravedad de la encefalopatía hepática. (1095–9572 (electrónico)).

Giewekemeyer K et al. La bradicinesia en pacientes cirróticos con encefalopatía hepática temprana se relaciona con una disminución de la captación de glucosa en las áreas corticales frontomesiales relevantes para el inicio del movimiento. (0168–8278 (Imprimir)).

Smallwood JA-O et al. La red de modo predeterminado en la cognición: una perspectiva topográfica (1471-0048 (Electrónica)).

Trujillo JP et al. Conectividad neuronal reducida pero aumento de la actividad relacionada con las tareas durante la memoria de trabajo en pacientes con Parkinson de novo (1097 – 0193 (electrónico)).

Song Y et al. Alteraciones funcionales específicas de la resonancia magnética en Salience Network en el deterioro cognitivo leve: un metanálisis de ALE. (1663–4365 (Imprimir)).

Vilar-Gómez E et al. La pérdida de peso mediante la modificación del estilo de vida reduce significativamente las características de la esteatohepatitis no alcohólica (1528–0012 (electrónica)).

Xiao T y col. Asociación de enfermedad del hígado graso no alcohólico y fibrosis con incidentes de demencia y cognición: estudio de Rotterdam (1526-632X (electrónico)).

Zeighami Y et al. Cambios espontáneos en la actividad neuronal después de la cirugía bariátrica: un estudio de resonancia magnética funcional en estado de reposo. 2021 (1095–9572 (electrónico)).

Ortíz M et al. Las anomalías neuropsicológicas en la cirrosis incluyen problemas de aprendizaje (0168–8278 (Imprimir)).

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Agradecemos a Minghua Zheng y su equipo del Primer Hospital Afiliado de la Universidad Médica de Wenzhou por proporcionar pacientes con NAFLD para este estudio y agradecemos al equipo editorial de Home for Researchers (www.home-for-researchers.com) por el servicio de edición de idiomas.

Este trabajo fue apoyado por subvenciones de la Fundación Provincial de Ciencias Naturales de Zhejiang (LY18H070003 y LY19H180003), la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (82071902) y la Oficina de Ciencia y Tecnología de Wenzhou (No. Y20220066).

Kun Shu y Xinjian Ye contribuyeron igualmente a este trabajo.

Departamento de Radiología, Segundo Hospital Afiliado y Hospital Infantil Yuying de la Universidad Médica de Wenzhou, Wenzhou, 325027, China

Kun Shu, Xinjian Ye, Jiawen Song, Xiaoyan Huang, Shihan Cui, Yongjin Zhou, Xiaozheng Liu, Zhihan Yan y Kun Liu

Philips Healthcare, Shanghái, China

luhan

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Kun Shu: Conceptualización, Investigación, Análisis de datos, Escritura - borrador original. Xinjian Ye: Conceptualización, Escritura - borrador original. Jiawen Song: curación de datos, redacción: revisión y edición. Xiaoyan Huang: investigación, redacción: revisión y edición. Shihan Cui: curación de datos, redacción: revisión y edición. Yongjin Zhou: curación de datos, redacción: revisión y edición. Xiaozheng Liu: curación de datos, metodología, redacción: revisión y edición. Lu Han: curación de datos, metodología, redacción: revisión y edición. Zhihan Yan: Conceptualización, Metodología, Investigación, Redacción - revisión y edición, Administración de proyectos. Liu Kun: Conceptualización, Metodología, Investigación, Curación de datos, Escritura - revisión y edición, Administración de proyectos. Todos los autores aprueban la publicación del manuscrito.

Correspondencia a Zhihan Yan o Kun Liu.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

La aprobación ética para el estudio se obtuvo del comité de ética del Primer Hospital Afiliado y del Segundo Hospital Afiliado de la Universidad Médica de Wenzhou. Todos los procedimientos seguidos estuvieron de acuerdo con los estándares éticos del comité responsable de la experimentación humana (institucional y nacional) y con la Declaración de Helsinki de 1975, revisada en 2008 (5). Se obtuvo el consentimiento informado de todos los pacientes para su inclusión en el estudio.

No aplica.

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A continuación se muestra el enlace al material complementario electrónico.

Material complementario 1: Alteración de la homogeneidad regional del cerebro y la conectividad funcional en hombres con NAFLD: evidencia de un estudio piloto de resonancia magnética funcional en estado de reposo

Acceso Abierto Este artículo está bajo una Licencia Internacional Creative Commons Attribution 4.0, que permite el uso, compartir, adaptación, distribución y reproducción en cualquier medio o formato, siempre y cuando se dé el crédito apropiado a los autores originales y a la fuente. proporcione un enlace a la licencia Creative Commons e indique si se realizaron cambios. Las imágenes u otro material de terceros en este artículo están incluidos en la licencia Creative Commons del artículo, a menos que se indique lo contrario en una línea de crédito al material. Si el material no está incluido en la licencia Creative Commons del artículo y su uso previsto no está permitido por la normativa legal o excede el uso permitido, deberá obtener permiso directamente del titular de los derechos de autor. Para ver una copia de esta licencia, visite http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/. La exención de dedicación de dominio público de Creative Commons (http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/) se aplica a los datos disponibles en este artículo, a menos que se indique lo contrario en una línea de crédito a los datos.

Reimpresiones y permisos

Shu, K., Ye, X., Song, J. et al. Alteración de la homogeneidad regional del cerebro y la conectividad funcional en NAFLD masculino: evidencia de un estudio piloto de resonancia magnética funcional en estado de reposo. BMC Psiquiatría 23, 629 (2023). https://doi.org/10.1186/s12888-023-05071-6

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Recibido: 05 de abril de 2023

Aceptado: 01 de agosto de 2023

Publicado: 29 de agosto de 2023

DOI: https://doi.org/10.1186/s12888-023-05071-6

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