Efecto del bypass gástrico en la conectividad cerebral

Abstract

La obesidad es un problema de salud pública de orden mundial, su tratamiento un desafío (1). El bypass gástrico es actualmente el único tratamiento disponible para la obesidad severa y mórbida que consistentemente logra y mantiene la pérdida sustancial de peso (2). Ha sido demostrado que sujetos obesos presentan alteraciones en la conectividad cerebral, sin embargo, se desconoce si el bypass gástrico es un factor que conlleve a su normalidad. Para dar respuesta a este planteamiento, se analizó en pacientes con obesidad severa y mórbida la conectividad cerebral pre y pos cirugía bypass gástrico a través de la técnica de imagen por resonancia magnética funcional en estado de reposo (Rs-fMRI), para ello se recurrió a un resonador magnético GE 3.0 Teslas Discovery MR 750. La Rs-fMRI es una herramienta de gran relevancia científica que con base en la propuesta de JD Power, permitió analizar la conectividad entre 264 áreas cerebrales usando como medio de contraste cambios dependientes del nivel de oxigenación sanguíneo (contraste BOLD). La recolección de datos se obtuvo mediante el pre procesamiento y procesamiento de volúmenes funcionales y anatómicos por FSL (FMRIB's Software Library). Posteriormente, el filtrado permitió eliminar el ruido fisiológico para extraer la secuencia de activación promedio de cada área cerebral correlacionándolas a través del paquete estadístico R. Haciendo uso de la correlación como medida de conectividad se obtuvieron resultados sobre las métricas a nivel global del coeficiente de agrupación, longitud de camino característico, eficiencia global, eficiencia local y modularidad. A nivel regional, se determinaron las regiones cerebrales que tuvieron diferencias significativas en la eficiencia nodal y grado. Finalmente, se hizo uso de estadística basada en redes (NBS) para identificar los grupos de conexiones que muestran un efecto significativo en la conectividad pre y pos bypass gástrico. A seis meses de la intervención, se encontró una disminución de la conectividad en una subred que involucra 44 regiones de interés (ROIs) (p<0.001), al mismo tiempo que para el caso de la modularidad, eficiencia global y fuerza se observó un incremento no significativo en las métricas de la red global; Simultáneamente se produjo una disminución del camino característico, coeficiente de agrupación y eficiencia local (p <0.05). A nivel regional, zonas como la corteza frontal (encargada de desempeñar funciones de memoria), ínsula (implicada en los procesos emocionales, de autoconciencia, procesos del lenguaje, gustativos y olfativos), áreas motoras (afín con el control de las acciones voluntarias en situaciones de conflicto), precuneo (involucrado con la percepción del ambiente, memoria episódica y respuestas afectivas al dolor), cíngulo (relacionado con la depresión), putamen (encargada de la regulación del aprendizaje motor y condicionamiento operante), área temporal (encargada del procesamiento visual y memoria operante) y tálamo (región involucrada en la memoria, emociones, ciclo sueño-vigilia, funciones ejecutivas, control sensitivo motor y procesamiento de información sensitiva) se encontrarón incrementos significativos en la eficiencia nodal y grado (p-FDR<0.05). En particular, nuestros resultados indican que sujetos sometidos a cirugía de bypass gástrico están asociados con una menor conectividad funcional, una red global redistribuida y eficiente, además de un incremento en la distribución del grado y eficiencia nodal en regiones que se sabe, están involucradas en funciones: cognitivas, memoria, procesos emocionales y de procesamiento de recompensas. Por lo tanto, interpretados en el contexto de investigaciones anteriores, estos hallazgos indican que el comportamiento de la red en sujetos obesos tiende a ser más aleatoria en comparación a seis meses de haberse sometido a bypass gástrico, tendiendo a un comportamiento de redes de alta eficiencia y un camino característico corto.