El cerebro de las personas con riesgo de Alzheimer se desarrolla de forma distinta

El cerebro de las personas con riesgo de Alzheimer se desarrolla de forma distinta

Publicado por el nov 26, 2013

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Un estudio publicado en el último número de JAMA Neurology sugiere que el cerebro de los portadores de APOE-4, un factor de riesgo para el desarrollo de Alzheimer,  tiende a desarrollarse de forma distinta y que estas diferencias se manifiestan ya desde la cuna. Estudiando a 162 bebés de 2 a 25 meses mediante resonancia magnética, encontraron que aquellos que tienen el gen APOE-4 presentan un mayor desarrollo del lóbulo frontal y menos en otras regiones que coinciden con las que se ven afectadas en las personas que desarrollan la enfermedad de Alzheimer, como el hipocampo y la corteza entorrinal.

No obstante, los investigadores de la Universidad de Brown y el Instituto Banner para el estudio de Alzheimer, destacan que sus hallazgos no significan que cualquiera de los niños del estudio esté destinado a desarrollar la enfermedad de Alzheimer o que los cambios cerebrales detectados sean los primeros signos clínicos de que padecerán la enfermedad. Lo que los hallazgos únicamente sugieren es que los cerebros de los portadores del gen APOE-e4 tienden a desarrollarse de forma diferente.

“Este trabajo ayuda a comprender cómo este gen influye en el desarrollo del cerebro”, explica Sean Deoni, del Advanced Imaging Lab de la Universidad de Brown y uno de los autores principales del estudio. ”Estos resultados no establecen una relación directa con los cambios observados en los pacientes de Alzheimer (EA), pero con más investigación pueden decirnos algo acerca de cómo el gen contribuye al riesgo de desarrollar Alzheimer más tarde en la vida”.

El gen APOE humano, que está codificado en el cromosoma 19, tiene 3 variantes alélicas (ε2, ε3 y ε4). El alelo ε4 se ha asociado con un mayor riesgo de enfermedad cardiovascular, enfermedad de Alzheimer de inicio temprano (familiar) y tardío (esporádica), peor recuperación de lesiones cerebrales traumáticas y deterioro cognitivo asociado a la edad. Se encuentra en aproximadamente un cuarto de la población y cerca del 60% de las personas con demencia por EA. Cada copia adicional del alelo 4 se asocia con un riesgo aumentado de padecer EA y una edad media más temprana para el inicio de la demencia.

Este gen produce la apoproteína E (apoE) que en el sistema nervioso central tiene un papel clave en la coordinación de la movilización y la redistribución de colesterol, fosfolípidos y ácidos grasos, y está implicada en el desarrollo neuronal, plasticidad cerebral y las funciones de reparación. La ApoE se encarga también de eliminar el colesterol de la sangre y conducirlo al hígado para su procesamiento.

El colesterol está implicado en el desarrollo de la materia gris y blanca cerebral. También se ha demostrado que participa en la regulación de la formación de la proteína beta-amiloide, que se deposita formando placas en el cerebro de las personas con alzhéimer una o dos décadas antes de que se manifiesta la enfermedad. Pero incluso antes de que este depósito tenga lugar se cree que ya hay cambios estructurales en el cerebro que podrían dar pistas sobre la posibilidad de desarrollar la patología.

En un estudio previo este grupo de investigación había demostrado que los adultos jóvenes portadores del gen ApoE4 tienen menor tasa metabólica cerebral para la glucosa (que informa sobre el funcionamiento del cerebro) que los no portadores en las regiones del cerebro afectaron preferentemente por la Enfermedad de Alzheimer, casi 5 décadas antes de su edad promedio de inicio de la posible demencia. Y ahora han seguido retrocediendo en el tiempo para descubrir si hay diferencias a los pocos meses de nacer, animados por estudios que apuntaba en esa dirección. Y eso es precisamente lo que han encontrado.

Los investigadores examinaron los cerebros de 162 niños sanos entre dos meses y 25 meses. A todos les hicieron pruebas de ADN para saber qué variante del gen APOE llevaban. 60 de los pequeños tenían la variante E4, relacionada con mayor riesgo de Alzheimer. Los investigadores compararon los cerebros de los portadores de E4 con los no portadores utilizando una técnica especializada de resonancia magnética, que reduce  el ruido habitual de esta técnica a un susurro, lo que permite que los bebés duerman durante la prueba sin necesidad de medicación para sedarlos. La técnica también permite la obtención  de imágenes tanto de la materia gris – la parte del cerebro que contiene neuronas y fibras nerviosas – y la materia blanca -que contiene el material graso que aísla las fibras nerviosas-. Tanto la materia gris como la blanca se cree están implicadas en la enfermedad de Alzheimer. El crecimiento de materia blanca comienza poco después del nacimiento y es una medida importante del desarrollo del cerebro.

Así vieron que los bebés con el APOE4 tenían menor desarrollo del precúneo (involucrado con la memoria episódica, procesamiento visuoespacial, reflexiones sobre uno mismo, y aspectos de la consciencia), y las regiones occipital temporal medial y lateral, así como cingulada medial y posterior, que están afectadas en mayor medida en la EA. Y un mayor desarrollo en las regiones frontales.

En opinión del doctor Eric Reiman, director ejecutivo del Instituto del Banner, otro de los participantes en el estudio, “la comprensión de los primeros cambios en el cerebro relacionados con la predisposición a la enfermedad de Alzheimer ayudará a los investigadores a encontrar tratamientos para prevenir la aparición clínica de la enfermedad mucho antes de que estos niños lleguen a la edad de riesgo”.

No hay ninguna razón para creer que los niños no van a continuar desarrollándose con normalidad, señala Deoni. Entre otras cosas porque no hay una relación directa entre el gen y el desarrollao de alzhéimer, sino un mayor riesgo. “No hay evidencia sólida que sugiere que los portadores de E4 sufren problemas cognitivos o retraso en el desarrollo. Y las zonas de mayor crecimiento observadas en el estudio [lóbulo frontal] plantean la posibilidad de que el gen en realidad pueda conferir algunas ventajas a los lactantes que lo tienen”, resalta. Y esa posible ventaja explicaría también porque esta variante del gen, a pesar de aumentar el riesgo de de alzhéimer, se ha conservado.

Y es que según los autores, el estudio además de demostrar que algunos de los cambios asociados con la predisposición genética a la enfermedad de Alzheimer aparecen muy temprano, hace surgir nuevos interrogantes sobre el papel del gen APOE4 en el desarrollo normal del cerebro, la medida en que ese proceso está relacionado con el desarrollo posterior de la patología y la posibilidad de desarrollar terapias preventivas.

Los bebés de 6 a 22 meses portadores del APOE4, comparados con los no portadores, tenían un volumen significativamente menor de materia gris en el precuneo bilateral y las regiones occipitotemporal y cingulada posterior y medial (en azul) todas afectadas con prioridad en la Enfermedad de Alzheimer. Por el contrario, tenían mayor volumen de materia gris en región frontal

Los bebés de 6 a 22 meses portadores del APOE4, comparados con los no portadores, tenían un volumen significativamente menor de materia gris en el precuneo bilateral y las regiones occipitotemporal y cingulada posterior y medial (en azul) todas afectadas con prioridad en la Enfermedad de Alzheimer. Por el contrario, tenían mayor volumen de materia gris en región frontal

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