Los científicos identificaron cambios en la organización funcional del cerebro años antes de que ocurra el deterioro cognitivo. Cómo podría impactar en el tratamiento de la enfermedad
A medida que aumenta la esperanza de vida en el mundo, también se incrementa la cantidad de personas que viven con demencia. A nivel global, más de 55 millones de personas (el 8,1% de las mujeres y el 5,4% de los hombres mayores de 65 años) viven con este enfermedad mental, según datos de la Organización Mundial de la Salud (OMS). Además, se estima que esta cifra aumentará a 78 millones para 2030 y a 139 millones para 2050.
La enfermedad de Alzheimer es un trastorno neurológico que provoca la atrofia cerebral y genera la muerte progresiva de las neuronas. Es la causa más común de demencia, y provoca el deterioro continuo en el pensamiento, el comportamiento y las habilidades sociales que afecta la capacidad de una persona para vivir de forma independiente.
Recientemente, una investigación de expertos de Harvard señaló que el Alzheimer podría ser detectado muchos años antes de la aparición de daño cognitivo.
El nuevo estudio dirigido por investigadores del Hospital General de Massachusetts, asociado a la Escuela de Medicina de la Universidad de Harvard, mostró que la acumulación temprana de proteínas tau y amiloide-β puede interrumpir la conectividad cerebral muchos años antes de que se observen los signos de deterioro, como la pérdida de memoria u olvidos recurrentes.
Los hallazgos pueden conducir a estrategias que podrían ayudar a detectar la enfermedad de Alzheimer de manera temprana. Los investigadores han sabido durante años que las patologías de amiloide-β y tau, las características distintivas de la enfermedad de Alzheimer, pueden causar la muerte de las neuronas, las células más abundantes del cerebro, lo que conduce al deterioro cognitivo y la demencia.
“Sin embargo, no sabíamos cómo las conexiones del cerebro responden a la acumulación de estas proteínas muy temprano en el proceso de la enfermedad, incluso antes de los síntomas”, explicó Yakeel Quiroz, autor principal del artículo publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences.
En su investigación, los científicos utilizaron tomografía por emisión de positrones (PET, por sus siglas en inglés) para tau y amiloide-β, y resonancia magnética funcional (fMRI) para estudiar cómo las patologías de la enfermedad de Alzheimer se relacionaban con la conectividad de las regiones y redes cerebrales en individuos de una familia numerosa de más de 6.000 miembros vivos con prevalencia de la enfermedad de Alzheimer de Antioquia, en Colombia.
Los investigadores del Hospital General de Massachusetts han formado una relación única con esta familia colombiana a lo largo de los años, y finalmente crearon en 2015 el estudio COLBOS (Colombia: Boston) junto con la Fundación Universidad de Antioquia, con el objetivo de indagar cómo progresa la enfermedad antes de que surja el deterioro cognitivo y encontrar biomarcadores sensibles para predecir quién está en alto riesgo de demencia.
Entre todos los miembros de la familia colombiana estudiada, los investigadores detectaron que 1.500 portan una mutación autosómica dominante (conocida como Presenilin-1 E280A), por lo que estiman que estos portadores desarrollen la enfermedad de Alzheimer de inicio temprano, con casi un 100 % de certeza, y tengan un curso de la enfermedad bien caracterizado, con deterioro cognitivo leve (DCL) a una edad promedio de 45 años y demencia a los 51.
Previamente, el mismo equipo de investigación mostró que las personas exhiben altos niveles de amiloide-β casi dos décadas antes del inicio del deterioro cognitivo leve, y patología tau cerca de seis años antes del inicio. “Estudiar esta población única realmente puede ayudarnos a comprender cómo las patologías de amiloide-β y tau podrían afectar la forma en que el cerebro se comunica años antes de que las personas desarrollen demencia”, indicó Edmarie Guzmán-Vélez, coautora del estudio.
El equipo usó resonancias magnéticas para examinar las regiones del cerebro a nivel de vóxel, similares a píxeles que representan unidades 3D que abarcan millones de células cerebrales, para observar la conectividad entre las diferentes redes del cerebro.
A través del análisis exhaustivo, descubrieron que los portadores de mutaciones mostraban interrupciones en la conexión en la red de memoria principal del cerebro años antes del inicio del deterioro cognitivo en la familia. Los investigadores también desarrollaron un enfoque matemático novedoso que combina resonancia magnética funcional e imágenes moleculares para ver con mayor claridad cuándo las regiones del cerebro comienzan a desconectarse durante el proceso de la enfermedad.
“Este enfoque matemático mostró cómo la desconectividad funcional de una red de memoria se explicaba por las primeras etapas de la patología tau”, detalló Ibai Diaz, coautor del informe. Estos hallazgos sugieren que las desconexiones funcionales son evidentes una vez que tau comienza a acumularse en el cerebro y antes de que se detecte la atrofia cerebral, un signo de neurodegeneración.
“Este descubrimiento mejora nuestra comprensión de cómo la patología relacionada con la enfermedad de Alzheimer altera la organización funcional del cerebro años antes de que ocurra el deterioro cognitivo”, dijo Quiroz, quien es director del Laboratorio de Neuroimagen de Demencia Familiar del Hospital General de Massachusetts y del Programa Multicultural de Prevención del Alzheimer.
Para el especialista, “estos hallazgos son emocionantes porque también sugieren que la resonancia magnética funcional podría usarse en el futuro para identificar a las personas que ya pueden padecer la patología de la enfermedad de Alzheimer y pueden desarrollar demencia en el futuro, aunque aún se necesita más investigación”.
Los investigadores esperan que sus resultados destaquen el nivel de urgencia e importancia sobre los ensayos clínicos y preclínicos para la enfermedad de Alzheimer, en particular los que tienen como objetivo la prevención de la enfermedad.
“Ahora sabemos que suceden muchas cosas en el cerebro de las personas con riesgo de enfermedad de Alzheimer, incluso antes de que aparezcan signos de deterioro de la memoria, por lo que esperamos que hallazgos como estos puedan mejorar nuestra comprensión de la EA preclínica y ayudar a mejorar la selección de aquellos que se beneficiarían más de participar en ensayos clínicos”.