Analysis of the posterior cingulate cortex with [ 18 F]FDG-PET and Naa/mI in mild cognitive impairment and Alzheimer's disease: Correlations and differences between the two methods

Abstract

ABSTRACT Reduction of regional brain glucose metabolism (rBGM) measured by [18F]FDG-PET in the posterior cingulate cortex (PCC) has been associated with a higher conversion rate from mild cognitive impairment (MCI) to Alzheimer's disease (AD). Magnetic Resonance Spectroscopy (MRS) is a potential biomarker that has disclosed Naa/mI reductions within the PCC in both MCI and AD. Studies investigating the relationships between the two modalities are scarce. OBJECTIVE To evaluate differences and possible correlations between the findings of rBGM and NAA/mI in the PCC of individuals with AD, MCI and of cognitively normal volunteers. METHODS Patients diagnosed with AD (N=32) or MCI (N=27) and cognitively normal older adults (CG, N=28), were submitted to [18F]FDG-PET and MRS to analyze the PCC. The two methods were compared and possible correlations between the modalities were investigated. RESULTS The AD group exhibited rBGM reduction in the PCC when compared to the CG but not in the MCI group. MRS revealed lower NAA/mI values in the AD group compared to the CG but not in the MCI group. A positive correlation between rBGM and NAA/mI in the PCC was found. NAA/mI reduction in the PCC differentiated AD patients from control subjects with an area under the ROC curve of 0.70, while [18F]FDG-PET yielded a value of 0.93. CONCLUSION rBGM and Naa/mI in the PCC were positively correlated in patients with MCI and AD. [18F]FDG-PET had greater accuracy than MRS for discriminating AD patients from controls.

RESUMO Redução do metabolismo cerebral regional glicolítico (MRG) medido pela PET-18FDG no giro do cíngulo posterior (GCP) está relacionada a maior conversão para doença de Alzheimer (DA) em sujeitos com comprometimento cognitivo leve (CCL). Espectroscopia por ressonância magnética (MRS), um biomarcador promissor, demonstra redução de Naa/mI no GCP na DA. Raros estudos avaliam relações entre Naa/mI e MRG. OBJETIVO Avaliar diferenças e possíveis correlações entre MRG com PET-18FDG e Naa/mI por MRS no GCP de sujeitos com DA, CCL e voluntários normais. MÉTODOS Sujeitos com DA (N=32), CCL amnéstico (N=27) e voluntários idosos normais (GC, N=28), foram submetidos a PET-18FDG e análise de Naa/mI no GCP. A performance de ambos os métodos foi então comparada e verificou-se a existência de correlações entre os achados da PET e da MRS. RESULTADOS Observou-se hipometabolismo glicolítico nos pacientes com DA no GCP em relação ao GC, porém não no CCL. A MRS demonstrou valores menores de Naa/mI no CP do grupo DA em relação ao GC, porém também sem diferenças entre CCL e GC. A área sob a curva ROC demonstrou valor de 0,70 para MRS e 0,93 para o MRG no GCP para diferenciar DA do GC. Houve correlação positiva entre o MRG e o Naa/mI no GCP. CONCLUSÃO Os valores de metabolismo de glicose à PET e de Naa/mI à MRS no giro do cíngulo posterior apresentaram correlação positiva estatisticamente significante na presente amostra. Houve ainda superioridade da PET-18FDG para diferenciar DA do GC.