Contrariamente de lo que los neurocientíficos creían hasta ahora, el mal de Alzheimer surge en diferentes zonas del cerebro y de forma simultánea. Este hallazgo que protagonizan investigadores de la Universidad de Cambridge, en Gran Bretaña, influirá en los nuevos tratamientos terapéuticos para esta enfermedad neurodegenerativa.
Como se explica hoy en Science Advances, este descubrimiento ha sido posible al utilizar datos de personas afectadas para cuantificar la velocidad de diferentes procesos que conducen a la enfermedad de Alzheimer.
Este equipo, cuyo primer autor es el doctor Georg Meisl, descubrió que en lugar de comenzar desde un solo punto en el cerebro e iniciar una reacción en cadena que conduce a la muerte de las células cerebrales, la enfermedad de Alzheimer aparece temprano en diferentes regiones del cerebro.
La rapidez con la que este mal elimina las células en esas zonas, a través de la producción de grupos de proteínas tóxicas, limita en general la rapidez con la que progresa.
Estos científicos utilizaron muestras cerebrales post mortem de pacientes con Alzheimer, así como imágenes tomadas con PET (Tomografía por Emisión de Positrones) de pacientes vivos, que iban desde aquellos con deterioro cognitivo leve hasta aquellos con enfermedad de Alzheimer, para rastrear la agregación de la molécula Tau, una de las dos proteínas clave implicadas en la enfermedad.
Progresión simultanea del Alzheimer en regiones individuales del cerebro
Como es bien sabido, las proteínas Tau y Beta-amiloide se acumulan en marañas y placas que hace que las células cerebrales mueran y que el cerebro se reduzca. Este proceso se traduce en pérdida de memoria, cambios de personalidad y dificultad para llevar a cabo una vida normal.
Como destacan en su trabajo, al combinar cinco conjuntos de datos diferentes y aplicarlos al mismo modelo matemático, los investigadores observaron que el mecanismo que controla la tasa de progresión en la enfermedad de Alzheimer “es la replicación de agregados en regiones individuales del cerebro y no la propagación de ellos de una región a otra”.
Este hallazgo abre las puertas a los neurocientíficos para entender más detalladamente el progreso del Alzheimer y otras enfermedades neurodegenerativas, así como nuevas formas de desarrollar futuros tratamientos terapéuticos.
Durante muchos años, los procesos dentro del cerebro que dan lugar al Alzheimer se han descrito utilizando términos como cascada y reacción en cadena. Es una enfermedad difícil de estudiar, ya que se desarrolla durante décadas, y solo se puede dar un diagnóstico definitivo después de examinar muestras de tejido cerebral; esto es, después de la muerte.
Por eso los investigadores se han basado en gran medida en modelos animales para estudiar la enfermedad. Los resultados con roedores sugirieron que la enfermedad se propaga rápidamente, ya que los grupos de proteínas tóxicas colonizan diferentes partes del cerebro.
Lenta replicación de los agregados de la proteína Tau
Como explica el doctor Meisl, “se pensaba que el Alzheimer se desarrolla de una manera similar a muchos cánceres: los agregados se forman en una región y luego se diseminan por el cerebro. Pero, en cambio, descubrimos que cuando comienza la enfermedad de Alzheimer ya hay agregados en múltiples regiones del cerebro, por lo que tratar de detener la propagación entre regiones hará poco para frenar la enfermedad».
Esta es la primera vez que se utilizan datos de personas para rastrear los procesos que controlan el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer, a lo largo del tiempo. Fue posible en parte gracias al enfoque de la cinética química desarrollada en Cambridge durante la última década, que permite modelar los procesos de agregación y diseminación en el cerebro, así como los avances en la exploración PET y las mejoras en la sensibilidad de otras mediciones cerebrales.
“Esta investigación demuestra el valor de trabajar con datos humanos en lugar de modelos animales imperfectos”, reconoce el profesor Tuomas Knowles, también del equipo de científicos de la Universidad de Cambridge.
“Hace quince años -añade-, determinamos los mecanismos moleculares básicos así como otros de sistemas simples, en un tubo de ensayo; pero ahora podemos estudiar este proceso a nivel molecular en pacientes reales, lo cual es un paso importante para algún día desarrollar tratamientos”.
Los investigadores descubrieron que la replicación de los agregados de la proteína Tau es sorprendentemente lenta y puede tardar hasta cinco años. “Las neuronas son sorprendentemente buenas para detener la formación de agregados, pero necesitamos encontrar formas de mejorarlos aún más si vamos a desarrollar un tratamiento eficaz”, destaca el profesor Sir David Klenerman, del Instituto de Investigación de Demencia del Reino Unido y miembro del equipo.
Cerebro con Alzheimer en 44 millones de personas
Estos investigadores aseguran que su metodología podría usarse para ayudar al desarrollo de tratamientos para la enfermedad de Alzheimer, que afecta, aproximadamente, a unos 44 millones de personas en todo el mundo, así como a otras enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Parkinson.
“El descubrimiento clave es que detener la replicación de agregados en lugar de su propagación será más efectivo en las etapas de la enfermedad que estudiamos”, puntualiza el profesor Knowles.
Ahora, este equipo estudia cómo observar los procesos anteriores en el desarrollo de la enfermedad y extender los estudios a otras enfermedades como la demencia temporal frontal, la lesión cerebral traumática y la parálisis supranuclear progresiva, donde también se forman agregados de Tau.
En esta investigación han participado también neurocientíficos estadounidenses de la Universidad de Harvard. En su financiación figuran el Sidney Sussex College Cambridge, el Consejo Europeo de Investigación, la Royal Society, las fundaciones JPB y Rainwater, así como los Institutos Nacionales de la Salud de Estados Unidos y el Centro de Investigación Biomédica de Cambridge.
