Histological Underpinnings of Grey Matter Changes in Fibromyalgia Investigated Using Multimodal Brain Imaging

Abstract

Chronic pain patients present with cortical gray matter alterations, observed with anatomical magnetic resonance (MR) imaging. Reduced regional gray matter volumes are often interpreted to reflect neurodegeneration, but studies investigating the cellular origin of gray matter changesarelacking.Weusedmultimodalimagingtocompare26postmenopausalwomenwithfibromyalgiawith25healthycontrols(agerange: 50 -75 years) to test whether regional gray matter volume decreases in chronic pain are associated with compromised neuronal integrity. RegionalgraymatterdecreaseswerelargelyexplainedbyT1relaxationtimesingraymatter,asurrogatemeasureofwatercontent,andnottoany substantial degree by GABA A receptor concentration, an indirect marker of neuronal integrity measured with [ 18 F] flumazenil PET. In addition, the MR spectroscopy marker of neuronal viability, N-acetylaspartate, did not differ between patients and controls. These findings suggest that decreased gray matter volumes are not explained by compromised neuronal integrity. Alternatively, a decrease in neuronal matter could be compensated for by an upregulation of GABA A receptors. The relation between regional gray matter and T1 relaxation times suggests decreased tissue water content underlying regional gray matter decreases. In contrast, regional gray matter increases were explained by GABA A receptor concentration in addition to T1 relaxation times, indicating perhaps increased neuronal matter or GABA A receptor upregulation and inflammatory edema. By providing information on the histological origins of cerebral gray matter alterations in fibromyalgia, this study advances the understanding of the neurobiology of chronic widespread pain.

Neuroimagen de la fibromialgia: una enfermedad del cerebro

“…Kuchinad y cols. (2007) han sido los únicos autores que verifican un menor VSG global en pacientes con FM, respecto a controles sanos, a medida que avanza la edad y en una proporción 9,5 veces de mayor pérdida por cada año de diagnóstico, aunque dicha reducción no puede explicarse por el compromiso de la integridad neural (71).…”

“…El incremento del VSG se objetiva en la COF izquierda (73,74), CCA dorsal (48), INS (48), SII (48,71,75), cerebelo (73,74,76) y estriado bilateralmente (48,73). Contrariamente, se constata una reducción del VSG en la circunvolución temporal superior (71,73), INS (71,77,78), COF lateral (72) y medial (71,74,76,79,80), CCA rostral (61,72,76,77,79), CCP (71,76,80), precuneus izquierdo (71,75,76), TAL (48,73), amígdala (48,61), circunvolución parahipocámpica (61,76,79), putamen (48) y SGP (48,75). Es de especial relevancia el decremento del VSG y grosor de la corteza en la CCA en su porción rostral, así como una reducción significativa del VSB en la CCA rostral izquierda y en la COF lateral izquierda (72), puesto que ello conlleva a una desregulación de los mecanismos inhibitorios endógenos en la FM (33,69,…”

“…Varios trabajos informan una reducción de los niveles de NAA en el hipocampo (81) sin que se haya podido demostrar la relación causal entre dicha reducción y el dolor, pudiendo ser simplemente un marcador del dolor crónico (47), y con niveles normales de concentración en la CCA (71). También se han encontrado elevados niveles de Cho en la CPF dorsolateral con una relación positiva del dolor espontáneo referido (82), con resultados más contradictorios de los niveles de dicho metabolito en el hipocampo (47).…”

Fibromialgia y reorganización cortical. ¿Qué dice la evidencia?

“…Paralelamente se ha mencionado que en estos trastornos de dolor músculo-esquelético no solo están asociados con la alteración en la plasticidad neuronal funcional, sino también con los cambios en la morfología cerebral (1,3,4). Algunos estudios han hecho una fuerte alusión a los cambios en la densidad de la materia gris del cerebro de estos pacientes (1,4,5).…”

“…Algunos estudios han hecho una fuerte alusión a los cambios en la densidad de la materia gris del cerebro de estos pacientes (1,4,5). Por ejemplo, en el estudio de Robinson y cols.…”