1 Introducción

La epilepsia idiopática canina se diagnostica en función de la edad del perro al inicio de la crisis epiléptica, el examen físico y neurológico interictal sin complicaciones, y la exclusión de trastornos cerebrales metabólicos, tóxicos y estructurales mediante investigaciones diagnósticas (1). La resonancia magnética (RM) del cerebro se utiliza de forma rutinaria como un paso diagnóstico importante para la epilepsia idiopática, y el diagnóstico se basa en una resonancia magnética cerebral estructural normal (2). Sin embargo, la epilepsia se reconoce cada vez más como una enfermedad de la red cerebral, que afecta tanto a la sustancia gris como a la sustancia blanca, que no puede evaluarse a partir de secuencias de resonancia magnética convencionales, sino solo con técnicas avanzadas de resonancia magnética (3-5). Las imágenes por tensor de difusión (DTI) ofrecen una oportunidad única para investigar las estructuras de la sustancia blanca de forma no invasiva in vivo (6).

Con el fin de detectar la difusión dentro de los tejidos, los gradientes de campo magnético se utilizan para crear una imagen que está sensibilizada a la difusión en una dirección particular y, por lo tanto, la difusión se puede medir estimando un modelo de difusión tridimensional o tensor (7). Este tensor se caracteriza por tres vectores ortogonales. La difusividad media de los tres vectores en DTI representa el valor medio de la difusividad (MD) (8). La MD se puede utilizar para medir las propiedades microestructurales de la sustancia gris y blanca y depende de la cantidad de agua extracelular (7).

Una difusión preferencial en una dirección particular se denomina difusión anisotrópica. La sustancia blanca está organizada en tractos que consisten en haces axonales. Las membranas celulares de estos axones, con algunas contribuciones de la mielinización y el empaquetamiento de los axones, dan una dirección de difusión preferencial a lo largo de la orientación de los axones, lo que conduce a una difusión anisotrópica dentro de la sustancia blanca (7). La métrica más utilizada para evaluar la anisotropía es la anisotropía fraccional (AF), y a menudo se considera una medida de la integridad de la sustancia blanca (7). En casos de deterioro de la integridad de la sustancia blanca, como la desmielinización o la pérdida axonal, se espera una reducción de la AF y un aumento de los valores de DM (Figura 1).

Figura 1. Representación esquemática de la difusión normal de moléculas de agua a lo largo de la dirección de los haces axonales intactos (A) y la anisotropía reducida causada por la pérdida axonal y la desmielinización (B).

En 2020, el estudio ENIGMA Epilepsy investigó los datos de DTI de 1.249 pacientes humanos afectados por una variedad de síndromes epilépticos, incluida la epilepsia del lóbulo temporal, la epilepsia generalizada genética y la epilepsia extratemporal no lesional (5). En todos estos síndromes epilépticos, la AF fue más baja en la mayoría de los tractos fibrosos. Este efecto fue más prominente en el cuerpo calloso, el cíngulo y la cápsula externa. La reducción de la AF se acompañó de un aumento menos robusto de la DM (5).

Hasta ahora, se ha realizado un único estudio en medicina veterinaria para investigar los cambios de difusión en perros con epilepsia idiopática. Este estudio se centró en las métricas del coeficiente de difusión aparente (ADC), una técnica que describe la difusión general dentro de un vóxel, pero que carece de una técnica de imagen tensorial (9). Aunque el DTI del cerebro canino se ha utilizado para detectar cambios relacionados con la edad (10), para detectar diferencias entre humanos y perros en la enfermedad de Krabbe (11) y para investigar la sustancia blanca en un trastorno de comportamiento compulsivo en perros (12), la participación de los cambios microestructurales en la sustancia blanca en la epilepsia idiopática canina sigue siendo un campo inexplorado. La caracterización de los cambios microestructurales en la sustancia blanca, que de otro modo no se detectarían en la resonancia magnética convencional, podría liberar el potencial de establecer biomarcadores no invasivos de pronóstico o parámetros objetivos de monitorización cuantitativa para el tejido cerebral en pacientes tratados con nuevas estrategias de tratamiento, como la cirugía de la epilepsia o la estimulación cerebral profunda (13, 14).

El estudio tuvo como objetivo investigar los cambios en la difusión de la sustancia blanca en perros afectados por epilepsia idiopática con convulsiones tónico-clónicas generalizadas. Planteamos la hipótesis de que los perros con epilepsia idiopática tendrían una FA más baja y una DM más alta en varios tractos de sustancia blanca en comparación con los controles sanos y que este efecto sería más pronunciado en el cuerpo calloso y la sustancia blanca cingulada.

2 Métodos

2.1 Animales

Los border collies y los perros de montaña suizos diagnosticados con epilepsia idiopática según los criterios del grupo de trabajo veterinario sobre epilepsia (15) y los controles sanos de las mismas razas se inscribieron prospectivamente en este estudio durante un período de 5 años (2017-2022). Además, se incluyeron 11 Beagles de investigación en el grupo de control sano. Estos perros Beagle han sido parte de un estudio preliminar que investiga la viabilidad de la detección de la red de estado en reposo bajo anestesia general (16). En estudios previos también se han analizado datos de resonancia magnética funcional y espectroscopia de resonancia magnética de la misma exploración de la mayoría de los Border Collies y Boyeros Suizos con epilepsia idiopática y controles sanos (17-19). Este estudio fue aprobado por la Oficina Federal Veterinaria de Zúrich (números de licencia para animales ZH272/16 y ZH046/20). Los autores cumplieron con las directrices de Animal Research: Reporting of In Vivo (ARRIVE Experiments).

Un neurólogo veterinario certificado realizó un examen físico y neurológico en todos los perros. Se recopiló información mínima de la base de datos según lo recomendado por el Grupo de Trabajo Internacional sobre Epilepsia Veterinaria (IVETF) para las investigaciones de la epilepsia idiopática, incluidos los antecedentes de convulsiones y los antecedentes familiares de convulsiones para la epilepsia idiopática, el recuento completo de células sanguíneas y el panel bioquímico sérico, los electrolitos, así como el amoníaco en ayunas, los ácidos biliares y el análisis de orina (1). La información sobre la semiología de las convulsiones se recogió de todos los propietarios en una entrevista personal basada en el cuestionario recomendado por el IVETF (1, 15).

Los border collies y los perros de montaña suizos con epilepsia idiopática se incluyeron solo si cumplían con los criterios de nivel II del IVETF y sufrían convulsiones tónico-clónicas generalizadas (1). Se incluyeron controles sanos si no tenían antecedentes de convulsiones.

Los criterios de exclusión fueron edad menor de 1 año [para excluir la influencia de la maduración incompleta (20)] y mayor de 10 años [para excluir cambios del envejecimiento (10)], DTI de calidad insuficiente, examen clínico o neurológico anormal, análisis anormales del líquido cefalorraquídeo e identificación de una causa subyacente para la epilepsia o lesión cerebral estructural en la RM.

Los perros se dividieron en dos grupos: el grupo control sano y el grupo de epilepsia idiopática.

Para el análisis de la región de interés (ROI), el grupo de control sano se subdividió en un grupo de control sano con un pariente de primer grado con epilepsia idiopática y un grupo de control sano sin antecedentes familiares de epilepsia idiopática.

2.2 Adquisición de imágenes

Todos los perros se sometieron a una resonancia magnética del cerebro con una resonancia magnética de 3 Tesla (escáner Philips Ingenia, Philips AG, Zúrich, Suiza) y una bobina de cabezal de recepción-transmisión de 16 canales (solución de bobina dStream HeadSpine, Philips AG, Zúrich, Suiza) bajo anestesia general con un protocolo anestésico estandarizado (16).

Las imágenes morfológicas convencionales de RM incluyeron secuencias turbo-eco de espín ponderadas en T2 (T2W) en planos transversal, dorsal y sagital, una recuperación de inversión atenuada por fluido transversal (FLAIR), una secuencia transversal T2 o ponderada por susceptibilidad y una secuencia de eco de gradiente T1W 3D.^*

En los perros con epilepsia idiopática, la secuencia 3D T1W se repitió después de la inyección intravenosa de medios de contraste [Gadodiamida (Omniscan) GE HealthcareAG, Glattbrugg, Suiza, o ácido gadotérico (Dotarem), Guerbet AG, Zürich, Suiza].

La secuencia ecoplanar DTI se realizó en un plano transversal (TR 8.191 ms; TE 81 ms) con 32 direcciones de difusión (valor b bajo único = 0 s/mm²; Valor B máximo = 800 s/mm²; tamaño de vóxel isométrico de 1,5 mm, campo de visión en planta de 160 × 160 mm y matriz de adquisición de 108 × 105).

2.3 Postprocesamiento

Las imágenes DICOM se convirtieron a formato NIFTI 4D utilizando dcm2niix (Universidad de Carolina del Sur, Carolina del Sur, EE. UU.). El procesamiento posterior se realizó utilizando FSL (FMRIB Software Library v6.0.5.1, Oxford, Reino Unido).

Utilizando comandos FSL, se corrigieron los datos de las corrientes de Foucault y la distorsión del movimiento, y se utilizó una máscara automatizada para eliminar los tejidos extraneurales. A continuación, se ajustó un modelo de tensor de difusión a las imágenes procesadas utilizando el comando FSL «dtifit», que proporciona un tensor con valores matriciales para cada vóxel. Se generaron mapas de tensores de difusión para cada parámetro de difusividad para cada sujeto y se inspeccionaron visualmente para garantizar la calidad del preprocesamiento, el registro de volumen y la orientación.

2.4 Estadísticas espaciales basadas en distritos

Se realizó un análisis estadístico espacial basado en tractos modificados (TBSS) (21, 22) adaptado a perros (10). Como se describió previamente por Barry et al. (10), las imágenes de AF de los sujetos se procesaron de acuerdo con la tubería TBSS humana hasta el paso tres (tbss_3_postreg).

La imagen de AF de cada sujeto se registró mediante una transformación no lineal a la imagen de AF objetivo (el sujeto más representativo identificado en el paso tres de la canalización TBSS humana) con FNIRT (23). Se creó una imagen FA media concatenando las imágenes FA del espacio de destino en un único archivo 4D que luego se promedió utilizando fslmaths. Se creó un esqueleto de AF medio mediante el umbral de la FA media en un umbral inferior de 0,2 y un umbral superior de 0,8. A continuación, este esqueleto de FA con umbral se binarizó para crear una máscara de esqueleto de FA. A continuación, la máscara de esqueleto se aplicó a un archivo 4D FA para crear una imagen de esqueleto 4D FA. La MD se procesó de acuerdo con los mismos pasos descritos anteriormente y se extrajo utilizando el esqueleto de FA. A continuación, se exportaron los valores de FA y MD en la ubicación de la máscara del esqueleto de AF para su análisis estadístico.

2.5 Análisis de la región de interés

Se realizó un análisis de ROI para dos regiones comprometidas en todos los síndromes de epilepsia en humanos, el cuerpo calloso y la sustancia blanca cingulada (5). Los ROI se seleccionaron en la máscara del esqueleto de AF media superpuesta con una imagen T1W del perro objetivo, lo que permitió la visualización del cuerpo calloso y la sustancia blanca cingulada. La máscara creada incluyó la región cingulada bilateralmente (Figura suplementaria 1). La máscara del cuerpo calloso se creó siguiendo a Barry et al. (10), pero con todas las regiones del cuerpo calloso en una sola máscara (Figura suplementaria 2). Usando fslstats, estos ROI se aplicaron al esqueleto 4D FA y a la imagen del esqueleto 4D MD (24).

2.6 Estadísticas

Para un análisis TBSS basado en vóxeles, se utilizó una prueba de permutación utilizando la herramienta de aleatorización de FSL para realizar una prueba t independiente para evaluar las diferencias en las métricas de difusión entre el grupo de epilepsia idiopática y el grupo de control sano utilizando tanto la mejora del conglomerado libre de umbrales como la corrección de errores por familia para controlar las comparaciones múltiples (25-27).

Para el análisis del ROI, la estadística se realizó utilizando R (2023.06.0 en RStudio) (28). En el primer paso, se realizó una prueba de Kruskal-Wallis para investigar las diferencias en los valores de AF y DM en el ROI del cuerpo calloso y el ROI cingulado para dos grupos distintos: el grupo de epilepsia idiopática y el grupo de control sano. En un paso posterior, se realizó una prueba de Kruskal-Wallis para examinar las diferencias en los valores de AF y DM en el ROI del cuerpo calloso y el ROI cingulado en tres grupos distintos: el grupo de epilepsia idiopática, el grupo de control sano con un pariente de primer grado con epilepsia idiopática y el grupo de control sano sin antecedentes familiares de epilepsia idiopática. Se realizaron comparaciones post-hoc entre los grupos mediante la prueba de Dunn. Para mitigar el problema de las comparaciones múltiples, se aplicó la corrección de Bonferroni para ajustar los valores p. En caso de significación estadística, se calculó un tamaño del efecto (r) para cuantificar la magnitud de las diferencias observadas entre las medias de los grupos. En general, p < 0,05 se consideró estadísticamente significativo.

3 Resultados

3.1 Población de estudio

Un total de 59 perros fueron reclutados prospectivamente. Nueve perros fueron excluidos debido a la calidad insuficiente de las imágenes. Un total de 50 perros fueron incluidos en el análisis de los datos. Las características de la población se presentan en la Tabla 1. En el grupo de control sano, todos los perros de montaña suizos y todos menos uno tenían un pariente de primer grado con epilepsia idiopática. La información sobre la semiología de las convulsiones se reporta en la Tabla 2. Desafortunadamente, en los casos con inicio focal, los propietarios no pudieron informar de manera confiable el lado del inicio focal en la mayoría de los casos.

Tabla 1. Características de la población.

Tabla 2. Semiología de las convulsiones.

3.2 Análisis basado en vóxeles con TBSS

No se identificaron diferencias significativas en AF y DM entre el grupo de epilepsia idiopática y el grupo control sano que utilizó TBSS. Los resultados de TBSS se muestran en la Figura 2.

Figura 2. Superposición verde claro de la máscara de materia blanca promedio sobre cortes de plantilla de FA de muestra en planos sagital, dorsal y transversal. TBSS no detectó diferencias significativas de p < 0,05 a p < 0,0001 para FA (mapa de frío) y MD (mapa de calor).

3.3 Análisis del ROI

El análisis de ROI mostró una diferencia significativa en la AF de la sustancia blanca cingulada en el grupo de epilepsia idiopática en comparación con el grupo control sano (p = 0,027) con menor AF en el grupo de epilepsia idiopática. El tamaño del efecto fue moderado (r = −0,313). No se encontraron diferencias significativas en la AF del cuerpo calloso y la DM del cuerpo calloso y la sustancia blanca cingulada entre el grupo de epilepsia idiopática y el grupo control sano. Los resultados se muestran en la Figura 3.

Figura 3. Diagramas de caja que presentan diferencias bilaterales de AF y MD en el cuerpo calloso y la sustancia blanca cingulada con niveles de significación resaltados con un asterisco con el valor p relevante. Los recuadros del lado izquierdo representan los controles sanos (1), y los recuadros del lado derecho (2) representan a los perros con epilepsia idiopática.

La prueba de Kruskal-Wallis de los valores de AF y MD del ROI del cuerpo calloso y el ROI cingulado en los tres grupos distintos reveló una diferencia significativa en los valores de FA y DM cingulados (p = 0,012 y p = 0,001), pero no en los valores callosos de FA y DM (p = 0,644 y p = 0,122).

Para la AF de la sustancia blanca cingulada, una comparación por pares del grupo control sano sin antecedentes familiares de epilepsia idiopática y el grupo de epilepsia idiopática mostró una diferencia significativa (p = 0,009) con una AF más baja en el grupo de epilepsia idiopática (tamaños del efecto r = −0,48).

Para la DM de la sustancia blanca cingulada, una comparación por pares del grupo control sano sin antecedentes familiares de epilepsia idiopática y el grupo control sano con un familiar de primer grado con epilepsia idiopática mostró una diferencia significativa (p = 0,0007) con un tamaño del efecto grande (r = −0,748), así como una significancia entre el grupo control sano con un familiar de primer grado con epilepsia idiopática y el grupo de epilepsia idiopática (p = 0,036) con un tamaño del efecto moderado (r = −0,408). Los resultados se muestran en la Figura 4.

Figura 4. Diagramas de caja que presentan diferencias bilaterales de AF y MD en el cuerpo calloso y la sustancia blanca cingulada con niveles de significación resaltados con un asterisco con el valor p relevante. Las casillas del lado izquierdo indican controles sanos sin antecedentes familiares de epilepsia (1), las casillas del medio indican controles sanos con un familiar de primer grado con epilepsia idiopática (2) y las casillas del lado derecho indican perros con epilepsia idiopática (3).

4 Discusión

En este estudio prospectivo de un solo centro, investigamos la integridad de la sustancia blanca en Border Collies y Boyeros Suizos con epilepsia idiopática. Planteamos la hipótesis de que encontraríamos un deterioro de la integridad de la sustancia blanca en perros con epilepsia idiopática en comparación con los controles sanos, que se manifestaría como una disminución de la AF y un aumento de la DM. Mientras que un análisis basado en vóxeles (TBSS) no detectó diferencias significativas entre el grupo de epilepsia idiopática y el grupo de control sano, el análisis de ROI del cuerpo calloso y la sustancia blanca cingulada mostró diferencias significativas en la AF en la sustancia blanca cingulada entre el grupo de epilepsia idiopática y el grupo de control sano solamente, con valores de AF más bajos en el grupo de epilepsia idiopática.

Tenga en cuenta que, en general, el análisis basado en vóxeles y el análisis de ROI en DTI se correlacionan bien, pero no siempre proporcionan los mismos resultados (29). El análisis automatizado basado en vóxeles ofrece la ventaja de que no es necesario realizar suposiciones previas y se puede analizar todo el cerebro. Sin embargo, en nuestro estudio, el TBSS de todo el cerebro incluye los 73.713 vóxeles en el análisis. El análisis se realiza con una corrección de comparación múltiple para evitar resultados falsos positivos. Si el efecto es muy sutil, estas correcciones de comparación múltiple pueden enmascarar pequeños cambios. Por el contrario, el análisis de ROI primero combina la señal a través de múltiples vóxeles dentro del ROI (645 vóxeles para el ROI del giro cingulado y 316 vóxeles para el ROI del cuerpo calloso), lo que lleva a una mayor relación señal-ruido. En segundo lugar, como solo se realizan dos análisis en el análisis del ROI, el efecto de la corrección de comparaciones múltiples es mínimo. Además, el análisis basado en vóxeles depende en gran medida del registro anatómico exacto de cada vóxel en la plantilla de estudio, y la forma más diversa del cerebro canino y una línea de procesamiento no tan bien validada podrían haber influido en el registro de vóxeles y, por lo tanto, en el análisis basado en vóxeles (29).

A diferencia de la epilepsia canina, se han realizado muchos estudios de DTI en epilepsia humana y se han identificado compromisos microestructurales de la sustancia blanca en una amplia variedad de síndromes epilépticos utilizando DTI (5). Se observó una disminución de la AF y un aumento de la DM en todos los síndromes de epilepsia en una variedad de estructuras de la sustancia blanca, incluidos el cuerpo calloso y el cíngulo (5).

Si bien este efecto se ha identificado muy claramente en el estudio de epilepsia humana a gran escala ENIGMA, que incluyó a más de 1.000 individuos, los resultados de estudios más pequeños con menos pacientes han sido menos concluyentes (5, 30, 31). En estudios más pequeños como el nuestro, con tamaños de muestra más pequeños, es más difícil tener en cuenta una población de estudio heterogénea y es más difícil compensar los factores contribuyentes adicionales, como la lateralización de las enfermedades, la edad o el sexo. Por ejemplo, no teníamos información sobre la lateralización de los signos convulsivos en la mayoría de los perros incluidos en el estudio, y el sexo y la edad no coincidían entre el grupo de epilepsia idiopática y los grupos de control sanos. Además, en nuestros pacientes caninos faltaba una clasificación estricta de la epilepsia en una subcategoría. Todos estos factores podrían haber conducido a la detección de AG reducida solo en la sustancia blanca cingulada.

En humanos, los cambios en el DTI fueron más pronunciados en las lesiones temporales ipsilaterales a mesiales y los cambios fueron menos pronunciados en la epilepsia no lesional (5). Se incluyeron perros con convulsiones epilépticas generalizadas y sin lesiones visibles en la RM, donde el efecto podría ser menos pronunciado en comparación con los síndromes epilépticos lesionales focales en humanos.

Además, la mayoría de los perros incluidos en nuestro estudio fueron diagnosticados recientemente. En humanos, se ha especulado que los cambios en la sustancia blanca representan efectos secundarios, en lugar de ser causales, pero faltan grandes estudios longitudinales (5). Por lo tanto, la inscripción de perros con epilepsia idiopática en las primeras etapas de la manifestación clínica de la enfermedad podría haber tenido un impacto en la capacidad de detectar anomalías microestructurales de la sustancia blanca y, finalmente, los exámenes de seguimiento a largo plazo podrían conducir a resultados diferentes.

Anteriormente, la difusión cerebral interictal en la epilepsia idiopática canina se ha investigado con imágenes simples ponderadas por difusión y un enfoque basado en el ROI solamente. Se han investigado las ROI de la materia gris y blanca, pero no se incluyeron ni el cuerpo calloso ni la sustancia blanca cingulada (9). En este estudio se han identificado valores elevados de ADC en perros con epilepsia idiopática en el centro semioval y el lóbulo piriforme (9). A diferencia de este estudio anterior, con nuestro enfoque basado en el ROI, nos hemos centrado en las estructuras de la sustancia blanca más comúnmente involucradas en la epilepsia humana (cuerpo calloso y sustancia blanca cingulada). Además, hemos realizado un abordaje de todo el cerebro basado en vóxeles, que no mostró un aumento de la DM en el centro semioval o en el lóbulo piriforme.

Un estudio multicéntrico retrospectivo más reciente se centró en los hallazgos de imágenes periictales y encontró resultados mixtos de ADC, que incluyen normal, aumento y disminución de la difusividad en las áreas afectadas (32). La circunvolución cingulada se vio afectada en 6/19 casos y tuvo valores de ADC disminuidos en la corteza y valores de ADC aumentados en la sustancia blanca, o valores de ADC aumentados solo en la sustancia blanca (32). La circunvolución cingulada se vio comúnmente afectada por los cambios en las imágenes periictales, lo que apoya a la circunvolución cingulada como un área objetivo en perros con epilepsia idiopática. Sin embargo, en nuestro estudio, investigamos la DM como medida de difusión global y no pudimos detectar ninguna diferencia significativa en la DM, pero redujimos significativamente la AF en perros con epilepsia idiopática en comparación con los controles sanos en la sustancia blanca cingulada. Si bien ambos estudios sugieren que la sustancia blanca cingulada es una estructura objetivo en la epilepsia idiopática canina, los cambios microestructurales podrían diferir interictal y periictalmente, y los estudios longitudinales que incluyen puntos de tiempo periictales e interictales podrían dar una idea del curso temporal de dichos cambios.

La fisiopatología de los cambios en la sustancia blanca y su correlación con los cambios en la DTI en la epilepsia no se conoce bien. Todavía se desconoce si las anomalías identificadas en la sustancia blanca son anteriores al desarrollo de la epilepsia o si son un efecto secundario de las convulsiones en curso (5). No se realizó ningún examen histológico para buscar una correlación entre la reducción de la AF y los posibles cambios histológicos en el cerebro de los perros con epilepsia idiopática incluidos en nuestro estudio. Sin embargo, se han sugerido varios mecanismos, incluidos cambios relacionados con el proceso epileptogénico subyacente, la degeneración axonal y la reorganización compensatoria de la sustancia blanca (31, 33). La correlación entre los cambios histopatológicos y los cambios en el DTI en la epilepsia es escasa y se deriva de modelos de ratas y tejido cerebral extirpado quirúrgicamente en humanos (34, 35). En el modelo de rata de estado epiléptico, la tinción de mielina se redujo en las fimbrias del fórnix en correlación con la reducción de la AF 8 semanas después del estado epiléptico inducido (34). En humanos con epilepsia del lóbulo temporal, se encontró un aumento de la fracción extraaxonal y una reducción de la circunferencia acumulada de la membrana axonal y del área de mielina en las fimbrias extraídas quirúrgicamente del fórnix (35). Los estudios que investigan los cambios histopatológicos en la epilepsia canina son escasos (36). A diferencia de los humanos, hay menos evidencia de afectación del lóbulo temporal en los perros (36). Al igual que en los humanos con epilepsia originada en el sistema límbico, se encontró pérdida neuronal y gliosis en el sistema límbico, incluyendo la circunvolución cingulada, el núcleo amigdaloidal, las partes dorsal y ventral del hipocampo, y el núcleo dorsomedial del tálamo en una familia epiléptica de perros pastores de Shetland (37, 38). La afectación de la corteza cingulada haría que un efecto sobre la sustancia blanca cingulada fuera una posibilidad razonable. Por el contrario, Buckmaster et al. no identificaron ningún cambio neuropatológico en el lóbulo temporal de perros con epilepsia médicamente intratable (39). Además, se han redefinido las directrices para el examen patológico de los cerebros caninos epilépticos (40); Todavía faltan estudios de gran envergadura que informen anomalías patológicas.

Investigamos la epilepsia idiopática en Border Collies y Boyeros Suizos, dos razas de perros con antecedentes genéticos sospechosos de epilepsia (41-43). Durante la última década, se ha informado de epilepsia idiopática con antecedentes genéticos probados o sospechosos en varias razas de perros, y la mayoría de los estudios se centran en las características clínicas y los aspectos genéticos. Sin embargo, la mayoría de los estudios aún no han identificado mutaciones genéticas causales, lo que sugiere que la herencia puede ser compleja (44). Hemos elegido a los Border Collies y a los Boyeros Suizos por su forma grave de epilepsia y porque son razas comúnmente afectadas en la institución del autor. La elección de razas de perros con epilepsia bien conocida ofrecía la ventaja de tener fenotipos convulsivos más definidos y similares. Además, actualmente se desconoce la prevalencia real de la epilepsia en estas razas, pero en base a la literatura, se supone que es bastante alta (42-44). Con el objetivo de generar datos comparables de grupos de animales lo más homogéneos posible, se reclutaron familiares sanos de primer grado de los perros afectados con epilepsia idiopática. Lo que parecía ser una ventaja cuando diseñamos el estudio podría haber tenido un impacto negativo en nuestros resultados. De los Border Collies sanos y los perros de montaña suizos incluidos en nuestro estudio, todos menos uno tenían un pariente de primer grado con epilepsia idiopática. En humanos, se ha demostrado la heredabilidad de la microestructura de la sustancia blanca (45, 46), y en pacientes con epilepsia del lóbulo temporal negativa para RM, se ha identificado un aumento de la DM incluso en hermanos asintomáticos (47). También se encontró un aumento de la DM en los perros de control sanos con un familiar de primer grado con epilepsia idiopática en comparación con los controles sanos sin un familiar de primer grado con epilepsia idiopática (Figura 4). Por lo tanto, es posible que en parientes cercanos de perros con sospecha de epilepsia idiopática genética, la sustancia blanca pueda verse comprometida incluso en animales no afectados. Desafortunadamente, todos menos un perro de control sano sin un pariente de primer grado con epilepsia idiopática eran de una raza diferente (perros Beagle), y para probar el concepto de cambios hereditarios en la materia blanca, habríamos necesitado más perros de la misma raza sin antecedentes familiares de epilepsia. Además, el elevado número de parientes cercanos incluidos en nuestro estudio puede haber ocultado diferencias en la DM entre los perros con epilepsia idiopática y los controles sanos debido a los cambios hereditarios en la sustancia blanca. Estos cambios hereditarios en la materia blanca podrían incluso resultar ser endofenotipos basados en la difusión de la epilepsia en perros. Estos endofenotipos basados en la difusión podrían apoyar un diagnóstico basado en imágenes para la epilepsia genética en el futuro (47).

4.1 Limitaciones

Una de las limitaciones más fuertes de nuestro estudio es la heterogenicidad de la población estudiada. No fue posible reclutar un grupo control con el mismo perfil de edad y sexo que el grupo de epilepsia idiopática. La mediana de edad en el grupo de control fue casi dos veces más alta que en el grupo de epilepsia idiopática. Barry et al. han mostrado diferencias significativas en AF y DM entre perros de <7 años y perros de >10 años de edad (10). No se incluyeron perros mayores de 10 años, pero no se puede descartar que las diferentes edades de ambos grupos hayan influido en los resultados. La proporción de género se invirtió entre los dos grupos. El grupo de epilepsia idiopática incluyó principalmente perros machos, mientras que el grupo de control incluyó más hembras que machos. La influencia del sexo en la microestructura ha sido comprobada en humanos; por ejemplo, un estudio ha demostrado un aumento de la AF en los participantes masculinos en comparación con las participantes femeninas en todas las subregiones del cuerpo calloso (48). Estas diferencias relacionadas con el género podrían enmascarar las diferencias debidas a la enfermedad, ya que hubo un mayor porcentaje de perros machos en el grupo de epilepsia idiopática en comparación con el grupo de control.

También tenemos diferentes distribuciones de razas en ambos grupos, pero hasta la fecha, no se sabe si existe alguna diferencia regional entre FA y MD en diferentes razas de perros.

En humanos, se han realizado innumerables estudios de DTI durante la última década, y el posprocesamiento ha evolucionado enormemente. Existen tuberías bien probadas y adaptadas. Por el contrario, en el ámbito de la medicina veterinaria, se acaba de publicar recientemente una versión adaptada de la línea de producción de TBSS (10) y, aunque seguimos esta línea en general, tuvimos que prescindir de la corrección de la distorsión debido a nuestra adquisición de imágenes. Esto podría ser aún más peligroso en los perros que en los humanos. Los perros tienen senos frontales más grandes en comparación con los humanos, lo que puede causar problemas en las secuencias sensibles a la susceptibilidad (49). En el posprocesamiento DTI, es posible tener en cuenta estas distorsiones de campo inducidas por la susceptibilidad (50, 51). Desafortunadamente, los datos de nuestro estudio se adquirieron con una sola imagen B0, y se necesitan al menos dos imágenes B0 con direcciones de codificación de fase opuestas para la estimación de campo (50). Por lo tanto, no se realizó ninguna corrección por distorsiones inducidas por la susceptibilidad, y las imágenes de difusión se mostraron con desajustes geométricos en comparación con las imágenes estructurales. No podemos descartar que los diferentes grados de distorsión en las imágenes individuales hayan influido potencialmente en nuestros resultados.

5 Conclusión

Nuestro objetivo fue investigar los cambios en la difusión de la sustancia blanca en perros afectados por epilepsia idiopática con convulsiones tónico-clónicas generalizadas. Observamos cambios sutiles en el DTI entre los perros con epilepsia idiopática y los controles sanos limitados a la materia blanca cingulada, con una AF significativamente menor en los perros con epilepsia idiopática en comparación con los controles sanos que utilizaron un enfoque ROI. No se encontraron cambios significativos entre los perros con epilepsia idiopática y los controles sanos en el análisis TBSS y en el cuerpo calloso en el enfoque ROI entre ambos grupos. Este estudio apoya el área cingulada como una estructura diana en la epilepsia canina. Los cambios sutiles solo podrían explicarse por el pequeño tamaño de la muestra y la mayor variabilidad en la anatomía del cerebro canino. Además, todos los perros incluidos mostraron convulsiones tónico-clónicas generalizadas, posiblemente con síndrome de epilepsia generalizada, que también se asocia con cambios menos pronunciados en el DTI en humanos que los síndromes epilépticos focales.

Declaración de disponibilidad de datos

Los datos brutos que respaldan las conclusiones de este artículo serán puestos a disposición por los autores, sin reservas indebidas.

Declaración ética

Los estudios en animales fueron aprobados por la Oficina Federal Veterinaria de Zúrich. Los estudios se llevaron a cabo de acuerdo con la legislación local y los requisitos institucionales. Se obtuvo el consentimiento informado por escrito de los propietarios para la participación de sus animales en este estudio.

Contribuciones de los autores

KB: Conceptualización, Curación de datos, Análisis formal, Obtención de fondos, Investigación, Metodología, Administración de proyectos, Recursos, Validación, Visualización, Redacción: borrador original, Redacción: revisión y edición. AW-L: Metodología, Redacción, revisión y edición, Redacción, borrador original. FS: Escritura, revisión y edición. RRHH: Análisis formal, Administración de proyectos, Redacción, revisión y edición. MD: Escritura, revisión y edición. RB: Escritura, revisión y edición. IC: Conceptualización, Metodología, Redacción, Revisión y Edición. SH: Conceptualización, Investigación, Metodología, Supervisión, Redacción, Revisión y Edición.

Financiación

El/los autor/es declara(n) haber recibido apoyo financiero para la investigación, autoría y/o publicación de este artículo. Esta investigación fue parcialmente financiada por la Albert-Heim-Stiftung y la Stiftung für Kleintiere der Vetsuisse-Fakultät Universität Zürich.

Reconocimientos

Los datos preliminares de estos estudios fueron presentados en el 35^ésimo Simposio ECVN 2023 en Venecia por KB. Agradecemos el apoyo de nuestros colegas del Departamento de Neurología y de la Clínica de Diagnóstico por Imagen de la Facultad Vetsuisse de Zúrich. También debemos agradecer a Manuela Wieser (Sección de Anestesiología, Facultad Vetsuisse de Zúrich) por su ayuda en la realización del estudio. También nos gustaría agradecer a Jeanne Peter (equipo de Vetcom, Facultad de Vetsuisse, Universidad de Zúrich) por crear la Figura 1.

Conflicto de intereses

IC fue empleado en Vet Oracle Teleradiology.

El resto de los autores declaran que la investigación se llevó a cabo en ausencia de relaciones comerciales o financieras que pudieran interpretarse como un potencial conflicto de intereses.

El/los autor/es declararon, en el momento de la presentación, ser miembro del consejo editorial de Frontiers. Esto no tuvo ningún impacto en el proceso de revisión por pares ni en la decisión final.

Nota del editor

Todas las afirmaciones expresadas en este artículo son únicamente las de los autores y no representan necesariamente las de sus organizaciones afiliadas, ni las del editor, los editores y los revisores. Cualquier producto que pueda ser evaluado en este artículo, o afirmación que pueda ser hecha por su fabricante, no está garantizado ni respaldado por el editor.

Material complementario

El material complementario para este artículo se puede encontrar en línea en: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fvets.2023.1325521/full#supplementary-material

Figura complementaria 1. Vistas sagitales, dorsales y transversales de la delineación del ROI cingulado (azul) superpuestas en la máscara de sustancia blanca promedio (verde) sobre la plantilla de FA de muestra.

Figura complementaria 2. Vistas sagitales, dorsales y transversales de la delineación del ROI del cuerpo calloso (púrpura) superpuestas en la máscara de sustancia blanca promedio (verde) sobre la plantilla de FA de muestra.

Abreviaturas

ADC: coeficiente de difusión aparente; DTI, imágenes de tensor de difusión; AF: anisotropía fraccionada; IVETF, grupo de trabajo veterinario internacional sobre epilepsia; DM: difusividad media; Resonancia magnética; ROI, región de interés; TBSS, estadísticas especiales basadas en tratados.

Referencias