Un estudio muestra dónde comienza el Alzheimer y cómo se propaga

Mediante el uso de imágenes de alta resolución de resonancia magnética funcional (fMRI, en sus siglas en inglés) en pacientes con enfermedad de Alzheimer y en modelos de ratón de la patología, investigadores del Centro Médico de la Universidad de Columbia (CUMC, en sus siglas en inglés) han esclarecido tres cuestiones fundamentales acerca de la enfermedad de Alzheimer: dónde empieza, por qué comienza allí y cómo se propaga.

Además de avanzar en la comprensión de la enfermedad de Alzheimer, los hallazgos, que publica este domingo la revista 'Nature Neuroscience' en su edición digital podrían mejorar la detección temprana de la enfermedad y señalar cuándo pueden ser más efectivos los medicamentos. "Se ha sabido durante años que la enfermedad de Alzheimer comienza en una región del cerebro conocida como la corteza entorrinal --explica uno de los autores principales del estudio, Scott A. Small, profesor de Neurología y Radiología y director del Centro de Investigación sobre la Enfermedad de Alzheimer. No obstante, resalta que esta investigación es la primera en mostrar en pacientes vivos que comienza específicamente en la corteza entorrinal lateral o LEC. "Se considera a LEC como una puerta de enlace para el hipocampo, que juega un papel clave en la consolidación de la memoria a largo plazo, entre otras funciones, por lo que si esta corteza entorrinal lateral se ve afectada, también se alteran otros aspectos del hipocampo", desgrana este experto.

El estudio también muestra que, con el tiempo, la enfermedad de Alzheimer se propaga directamente desde LEC a otras áreas de la corteza cerebral, en particular, la corteza parietal, una región del cerebro que participa en varias funciones, como la orientación espacial y la navegación. Los investigadores sospechan que el Alzheimer se expande "funcionalmente", es decir , al comprometer la función de las neuronas en la LEC, que a su vez pone en peligro la integridad de las neuronas en las áreas adyacentes.

Un tercer hallazgo importante es que se produce una disfunción en LEC cuando coexisten los cambios en tau y la proteína precursora amiloidea (APP, en sus siglas en inglés). "La LEC es especialmente vulnerable a la enfermedad de Alzheimer, ya que normalmente se acumula tau, que sensibiliza LEC a la acumulación de APP. Juntas, estas dos proteínas dañan las neuronas de LEC, preparando el escenario para la enfermedad de Alzheimer", desgrana la investigadora Karen E. Duff, profesora de Patología y Biología Celular en el Instituto Taub en CUMC y el Instituto Psiquiátrico del Estado de Nueva York.

En el estudio, los investigadores utilizaron una variante de alta resolución de la resonancia magnética funcional para detectar defectos metabólicos en el cerebro de 96 adultos que participaron en 'Washington Heights-Inwood Columbia Aging Project' (WHICAP). Todos los adultos estaban libres de demencia en el momento de la inscripción.

Los 96 adultos fueron seguidos durante un promedio de 3,5 años, momento en el cual se encontró que 12 individuos habían desarrollado la enfermedad de Alzheimer leve. Un análisis de las imágenes de resonancia magnética funcional de base de esos 12 individuos encontró una disminución significativa en el volumen sanguíneo cerebral (CBV), una medida de la actividad metabólica de LEC, en comparación con la de los 84 adultos que estaban libres de demencia.

Una segunda parte del estudio abordó el papel de tau y la APP en la disfunción LEC. Mientras que los estudios anteriores han sugerido que la disfunción de la corteza entorrinal se asocia con anormalidades tanto de tau y APP, no se sabía cómo estas proteínas interactúan para producir esta disfunción, en particular en el Alzheimer preclínico.

Para responder a esta pregunta, detalla otro de los autores, Usman Khan, estudiante en el laboratorio del doctor Small, el equipo creó tres modelos de ratones, uno con niveles altos de tau en la LEC, otro con tasas elevadas de APP y un tercero con altos niveles de ambas proteínas. Los investigadores vieron que la disfunción en LEC se produjo sólo en los ratones con tau y APP.

El estudio tiene implicaciones tanto para la investigación como el tratamiento, puesto que los cambios detectados son observables mediante fMRI, abriendo la posibilidad de detectar la enfermedad de Alzheimer en su fase preclínica temprana, cuando puede ser más tratable y antes de que se extienda a otras regiones del cerebro, según Small. Además, este nuevo método de imagen podría ser utilizado para evaluar la eficacia de los fármacos de Alzheimer durante las primeras etapas de la enfermedad, según los autores.