Un innovador estudio hecho por el Instituto Tecnológico de Massachusetts, revela las neuronas más vulnerables al deterioro cognitivo, pero también los factores que protegen contra el alzhéimer.
Un estudio pionero realizado por el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y publicado en la revista Nature ha desvelado cómo determinadas neuronas y conexiones en el cerebro son más susceptibles al desarrollo de la enfermedad de alzhéimer. Además, el trabajo ha identificado factores que confieren resistencia a algunas personas, incluso cuando los procesos neurodegenerativos ya han comenzado.
Utilizando métodos computacionales avanzados, los investigadores analizaron cambios en la expresión genética de más de 1,3 millones de células de 70 tipos diferentes. Estas células se distribuyeron en seis regiones cerebrales y provinieron de muestras de 48 donantes de tejido cerebral.
De estos, 26 habían fallecido con un diagnóstico de alzhéimer y 22 no padecían la enfermedad. Esta comparativa sin precedentes ha proporcionado una visión detallada de las diferencias genéticas entre los cerebros afectados y los sanos.
Los primeros signos de patología amiloide y pérdida de tejido neuronal en el alzhéimer se observan en regiones del cerebro enfocadas en la memoria, como el hipocampo y la corteza entorrinal. Los investigadores del MIT encontraron que un tipo específico de neurona excitatoria, encargada de transmitir información desde los órganos sensoriales al sistema nervioso central, estaba significativamente reducida en estas áreas en pacientes con alzhéimer.
Este déficit neuronal se correlaciona con un peor desempeño en pruebas de habilidades cognitivas y la disrupción del circuito neuronal que estas neuronas forman, así como con la proteína reelina que vehiculan.
La reelina es protagonista de un caso notable: un hombre en Colombia que padecía una variante prematura de alzhéimer pero que se mantuvo 20 años sin empeorar. El estudio del MIT ha vinculado la pérdida de neuronas que producen esta proteína con el deterioro cognitivo. Los investigadores concluyen que el cerebro se beneficia de la reelina, pero el alzhéimer puede destruir las células cerebrales que la fabrican.
No obstante, algunos pacientes conservaron estas neuronas productoras de reelina, lo cual se asocia con la resiliencia cognitiva, es decir, la capacidad de mantener las funciones cognitivas a pesar de la enfermedad. Para confirmar estos resultados, el equipo examinó muestras de tejido de cerebros humanos y los comparó con cerebros de ratones modificados genéticamente para modelar el alzhéimer. Estos experimentos confirmaron la reducción de neuronas positivas en reelina en la corteza entorrinal de los afectados.
Los análisis también revelaron que varias regiones cerebrales expresaban genes asociados con actividad antioxidante, lo que ayudaba a conservar la capacidad cognitiva incluso cuando había acumulaciones de proteína tau y amiloide. Además, el estudio corroboró investigaciones previas que sugieren que un suplemento alimenticio, la colina, podría ayudar a los astrocitos, células gliales, a contrarrestar la desregulación de lípidos provocada por el gen APOE4, un conocido factor de riesgo para el alzhéimer.
Manolis Kellis, jefe del Grupo de Computación Biológica del MIT, comparó esta nueva técnica con el microscopio utilizado por Alois Alzheimer hace más de un siglo. "Él vio placas de proteína amiloide y aglomeraciones de tau fosforilada, pero nuestro microscopio a nivel celular nos permite ver, gen a gen, miles de cambios biológicos sutiles pero importantes en respuesta a la enfermedad", explicó Kellis. "La enfermedad puede adelantarse a los síntomas cognitivos una década o dos antes de que podamos diagnosticar el declive. Y si para entonces no podemos hacer mucho por tratarla, al menos podríamos intentar preservar la resiliencia del cerebro", concluyó con optimismo.
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