Striatal Dopaminergic Function and Motor Slowing in Essential Tremor Plus

Abstract

Background While previous imaging studies have generally shown normal striatal dopamine transporter (DAT) binding in ET, emerging evidence suggests a partial dopaminergic mechanism in this condition and an epidemiological link between ET and PD. This link seems particularly meaningful in ET patients with additional neurological signs, such as slowness of movements, rigidity, or rest tremor (ET+). Objectives To investigate the potential dopaminergic pathophysiology of essential tremor (ET) plus (ET+) and to compare it to Parkinson’s disease (PD). Methods 43 ET+ patients, 115 PD patients and 40 healthy controls were studied using [123I]FP-CIT SPECT imaging and clinical examinations. A median follow-up of 3.0 years was carried out to confirm the diagnoses. ET+ patients underwent an extended follow-up with a median of 7.7 years (range 4.3-9.8 years). Region-specific binding ratios of striatal DAT binding were compared among the groups and correlated with the MDS-UPDRS motor scores. Results Bradykinesia scores were negatively associated with posterior putamen DAT binding in both the ET+ and PD groups, with the strongest correlation observed in finger tapping (F=11.1, =-0.10, 95%CI -0.16 to -0.04, p=0.001). In ET+ patients, kinetic tremor asymmetry correlated with posterior putamen DAT binding asymmetry (r=0.33, p=0.043), indicating a relationship between more severe tremor and subtle contralateral DAT loss. Conclusions In ET+, subtle increases in bradykinesia scores correlate with striatal dopaminergic dysfunction, while kinetic tremor asymmetry is associated with hemispheric DAT binding asymmetry. These findings support the concept of partial dopaminergic involvement in the pathophysiology of ET+.

Essentiaalinen vapina (ET) on yksi yleisimmistä aikuisten liikehäiriösairauksista, jolle tyypillistä on yläraajojen molemminpuolinen kannatus- ja liikevapina. Osalla ET:tä sairastavista potilaista esiintyy myös Parkinsonin taudille (PD) tyypillisiä oireita, kuten lepovapinaa, bradykinesiaa ja rigiditeettiä (essentiaalinen vapina plus, ET+). ET+-potilaiden bradykinesia ja rigiditeetti oireiden vuoksi on keskusteltu taudin määrittelystä, sekä mahdollisesta yhteydestä Parkinsonin tautiin (PD). Lisäksi ET- potilailla on todettu kohonnut riski sairastua Parkinsonin tautiin, mikä on herättänyt kiinnostusta erityisesti dopamiinitoimintaan liittyvästä yhteydestä sairauksien välillä. Aikaisemmat kuvantamistutkimukset ovat osoittaneet, että striataalisen dopamiini transportterin (DAT) sitoutuminen on normaalia ET-potilailla verrattuna terveisiin verrokkeihin. Tutkimusnäyttö ET:n mahdollisesta osittaisesta dopaminergisesta mekanismista on kuitenkin viime vuosien aikana lisääntynyt. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on selvittää, onko ET+-potilaiden dopaminerginen toiminta osittain samanlaista kuin PD-potilailla. Tutkimukseen sisältyi 43 ET+-potilasta, 115 PD-potilasta sekä 40 tervettä verrokkia. Kaikki potilaat kuvattiin [123I]FP-CIT SPECT-kuvantamisella sekä tutkittiin kliinisesti. Kliiniset ET+- ja PD-diagnoosit varmistettiin keskimääräisesti 3,0 vuoden seurannan jälkeen. Lisäksi ET+-potilaiden diagnoosia seurattiin 7,7 vuotta kuvantamisen jälkeen. Striataalisten alueiden DAT-sitoutumisen arvoja vertailtiin kliinisten oireiden kanssa eri potilasryhmien välillä. Päätuloksena havaittiin, että kokonaismääräinen bradykinesia oli negatiivisesti yhteydessä posteriorisen putamenin DAT-sitoutumiseen sekä ET+- että PD-potilailla. Tulos oli erityisen selkeä sormien liikkeiden bradykinesian suhteen (F=10,71, p=0,001). ET+-potilailla liikevapinan asymmetria oli lisäksi yhteydessä posteriorisen putamenin DAT-sitoutumisen asymmetriaan (r=0,33, p=0,043). Nämä tulokset tukevat osittaisen dopaminergisen toiminnan osuutta ET+:n patofysiologiassa ja saattavat selittää, miksi nämä potilaat eivät aina saa hyvää vastetta ei- dopaminergisille hoidoille.