Diferentes enfermedades de naturaleza neurodegenerativa provocan cuadros distintos de disfunción cognitiva progresiva, síntomas psicológicos dispares, cambios conductuales y trastornos motores diversos. En todas ellas y ya desde las fases más tempranas, se van formando depósitos anormales de agregados de proteínas plegadas de manera anormal en poblaciones de neuronas que residen en lugares específicos del cerebro. El funcionamiento de las sinapsis fracasa y la enfermedad se propaga a otras regiones, al tiempo que los déficits clínicos empeoran paulatinamente, se afectan otras funciones cognitivas inicialmente preservadas y se intensifican las manifestaciones conductuales y psicológicas o aparecen otras nuevas.

Hay 2 rasgos que de manera general caracterizan a las distintas entidades nosológicas que conforman el grupo de las ENdCC. Por un lado, el proceso patológico, que incluye la agregación anormal de proteínas concretas y afecta de forma particular a poblaciones neuronales determinadas (vulnerabilidad selectiva). Por otro, la propagación de los cambios patológicos celulares y moleculares por la topografía cerebral, que es propia de cada entidad, sigue un patrón globalmente estereotipado y habitualmente predecible en cada caso. Así, las grandes ENdCC se caracterizan no solo por el tipo de agregados proteicos que se depositan de forma patológica, sino también por la topografía característica que involucra poblaciones neuronales, sistemas de neurotransmisores y redes neurales específicas.

En este contexto, la aportación de las distintas técnicas de neuroimagen al diagnóstico de estas enfermedades tiene una doble vertiente. Por un lado, la imagen cerebral puede permitir la identificación de patrones topográficos de pérdida de volumen regional (atrofia), hipometabolismo (disfunción sináptica) o afectación de sistemas neuroquímicos (por ejemplo, dopaminérgicos) que son característicos de cada entidad. Así, la imagen cerebral juega un papel primordial para dar mayor base y reforzar el grado de certeza del diagnóstico de sospecha que ha generado el fenotipado clínico obtenido en la anamnesis, el examen neurológico y la valoración cognitivo-conductual. Por otro, las técnicas modernas de imagen molecular pueden ofrecer en casos determinados la oportunidad de confirmar la presencia de la patología molecular o proteinopatía que se sospecha y aportar un alto grado de fiabilidad al diagnóstico.

2.1. Enfermedad de Alzheimer (EA)

En la EA la neuropatología se caracteriza principalmente por la presencia de placas seniles (PS) y neuríticas extracelulares, ovillos neurofibrilares (ONF) intraneuronales, dendritas distróficas y pérdida neuronal y sináptica. Las PS contienen depósitos anormales de amiloide-β (Aβ) y en su periferia se acumulan células microgliales y neuritas distróficas (placas neuríticas). Los ONF son formaciones anormales intracelulares en las que se acumulan de manera patológica microtúbulos que contienen proteína tau hiperfosforilada. Así, la EA se caracteriza por la presencia de patología amiloide (Aβ) y patología tau.

Topográficamente, la amiloidopatía aparece inicialmente (fase I) en áreas neocorticales con tasas altas de conectividad e intensa actividad metabólica que abarcan dorsal y posteriormente el precuneus y las cortezas paracentrales y, en sentido anterior y medial, las cortezas orbitofrontales. En estadios posteriores, conforme se intensifican los depósitos de Aβ en estas áreas neocorticales, la patología amiloide se extiende a áreas del alocórtex que incluyen el hipocampo y la cortezas entorrinal y del cíngulo (fases II), para extenderse en estadios posteriores al diencéfalo y el estriado (fase III), y después a núcleos del tronco cerebral (fase IV) y el cerebelo (fase V).

En la EA, la patología tau supone el depósito de isoformas de tau de 3 y 4 repeticiones que han sufrido cambios conformacionales y neuroquímicos fundamentalmente por hiperfosforilación de residuos aminoácidos concretos. Tales depósitos conforman los ONF intraneuronales y las neuritas distróficas que pueden observarse en el neuropilo y alrededor de las PS neuríticas. La patología tau se propaga siguiendo también un patrón característico. Los primeros depósitos aparecen en la región transentorrinal en las fases iniciales (estadio I de Braak) y se van extendiendo hacia la corteza entorrinal (Braak II) e hipocampo (Braak III). A partir de aquí la patología neurofibrilar se propaga por el neocórtex temporal hasta el giro temporal medio, la ínsula y el giro lingual (Braak IV) y posteriormente a áreas de asociación temporales, frontales, parietales y occipitales (Braak V) y áreas primarias (Braak VI).