Low Choline Concentrations in Normal-Appearing White Matter of Patients with Multiple Sclerosis and Normal MR Imaging Brain Scans

^a Division of Neurology, University Hospital, Linköping, Sweden
^b Department of Radiation Physics, University Hospital, Linköping, Sweden
^c Department of Radiology, University Hospital, Linköping, Sweden
^d Center for Medical Imaging and Visualization, University Hospital, Linköping, Sweden

Address correspondence to Peter Lundberg, Department of Radiation Physics, University Hospital of Linköping, S-581 85 Linköping, Sweden; e-mail: Peter.Lundberg@imv.liu.se

BACKGROUND AND PURPOSE: Spectroscopic studies (¹H-MR spectroscopy) of normal-appearing white matter (NAWM) in patients with multiple sclerosis (MS) with MR imaging brain lesions have already been performed, but our intention was to investigate NAWM in MS patients who lack brain lesions to elucidate whether the same pathologic changes could be identified.

MATERIALS AND METHODS: We checked 350 medical files of patients with MS who are registered in our institution. Fourteen patients (11 women and 3 men; mean age, 48.6 years; handicap score, Expanded Disability Status Scale [EDSS] 2.9; range, 1–6.5) with clinically definite MS and a normal MR imaging of the brain were included. ¹H-MR spectroscopy was performed in 4 voxels (size approximately 17 x 17 x 17 mm³) using absolute quantification of metabolite concentrations. Fourteen healthy control subjects (11 women and 3 men; mean age, 43.3 years) were analyzed in the same way.

RESULTS: Significant differences in absolute metabolite concentrations were observed, with the patients with MS showing a lower total concentration of N-acetyl compounds (tNA), including N-acetylaspartate and N-acetyl aspartylglutamate (13.5 mmol/L versus 14.6 mmol/L; P = .002) compared with the healthy control subjects. Unexpectedly, patients with MS presented significantly lower choline-containing compounds (Cho) compared with healthy control subjects (2.2 mmol/L versus 2.4 mmol/L; P < .001). The EDSS showed a positive correlation to myo-inositol concentrations (0.14 mmol/L per EDSS; r² = 0.06) and a negative correlation to tNA concentrations (–0.41 mmol/L per EDSS; r² = 0.22).

CONCLUSION: The unexpected finding of lower Cho concentrations has not been reported previously. We suggest that patients with MS who lack lesions in the brain constitute a separate entity and may have increased protective or healing abilities.

http://www.ajnr.org/cgi/content/abstract/28/7/1306

American Journal of Neuroradiology 28:1306-1312, August 2007
DOI 10.3174/ajnr.A0580
© 2007 American Society of Neuroradiology 

Bajas concentraciones de colina en la sustancia blanca aparentemente normal de pacientes con EM y con imágenes normales del cerebro en RMN

AMBIENTACIÓN: ya se han realizado estudios espectroscópicos (espectroscopia de positrones) de la sustancia blanca aparentemente normal (SBAN) en pacientes con EM y con lesiones cerebrales detectadas por RMN, y nuestro propósito era investigar la SBAN en pacientes con EM sin lesiones cerebrales para mirar si se podían identificar los mismos cambios patológicos.

MATERIALES Y MÉTODOS: buscamos perfiles médicos entre 350 pacientes con EM que estaban registrados en nuestra institución. Seleccionamos a 14 pacientes (11 mujeres y 3 hombres; con unas edades medias de 48,6 años; una EDSS de 2,9; entre 1-6,5) con EM clínicamente definida y RMN cerebral normal. Se les realizó espectroscopias ¹H-MR en 4 voxels (de una medida aproximada de 17 x 17 x 17 mm³) usando cantidades absolutas de concentraciones de metabolitos. Del mismo modo se analizaron también a 14 sujetos sanos como controles (11 mujeres y 3 hombres; promedio de edad, 43.3 años)

RESULTADOS: se vieron diferencias significativas en las concentraciones absolutas de metabolitos en las que los pacientes con EM mostraban una concentración total de compuestos N-acetil (tNA), incluyendo N-acetil aspartato y N-acetil aspartilglutamato (13.5 mmol/L contra 14.6 mmol/L; P = .002) en comparación a los del grupo de control. De forma no esperada, los pacientes con EM presentaron una significativa disminución de colina (Cho) comparados con el grupo sano. La EDSS mostró una corelación positiva respecto a las concentraciones de mio-inositol y una relación negativa en relación a las concentraciones de tNA.

CONCLUSION: nuestros hallazgos mostraron, de forma no esperada, unas concentraciones de Cho más bajas no descritas previamente. Por esto sugerimos que los pacientes con EM que no muestran lesiones cerebrales constituyen una entidad diferente, que puede que hayan desarrollado formas protectoras o capacidades de sanación. 

Traducción: Rita Puentes

Revisión: Lluís Compte