Visualizan los primeros cambios del cerebro con Alzheimer

Visualizan los primeros cambios del cerebro con Alzheimer

Publicado por el Dec 22, 2013

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Desde hace tiempo se sabe que la enfermedad de Alzheimer empieza en una zona concreta de cerebro: la corteza entorrinal (Braak & Braak, 1991), que es el hall de acceso al hipocampo, una estructura del cerebro relacionada con la memoria y el aprendizaje. Desde esta zona, situada en el lóbulo temporal, se extiende a otras estructuras del cerebro como la corteza parietal, una región del cerebro implicada, entre otras funciones, en la orientación espacial y la navegación.

Usman Khan/lab of Scott A. Small, Universidad de Columbia. Mediante resonancia magnética se observa por primera vez que el alzhéimer empieza en la corteza entorrinal (amarillo) y se extiende desde aquí a las cortezas perirrinal (rojo abajo) y parietal posterior (rojo arriba)

Usman Khan/lab of Scott A. Small, Universidad de Columbia
Mediante resonancia magnética se observa por primera vez que el alzhéimer empieza en la corteza entorrinal (amarillo) y se extiende desde aquí a las cortezas perirrinal (rojo abajo, junto a la entorrinal en amarillo) y parietal posterior (rojo arriba)

Pero ahora por primera vez investigadores de la Universidad de Columbia han logrado visualizar este proceso, en las primeras etapas, en pacientes vivos mediante resonancia magnética de alta resolución y han comprobado que el alzhéimer empieza específicamente en la región lateral de la corteza entorrinal (CEL),  que juega un papel clave en la consolidación de la memoria a largo plazo, entre otras funciones”, explican los investigadores.

Los investigadores sospechan que el alzheimer se propaga “funcionalmente”, es decir, al comprometer la función de las neuronas en la corteza entorrinal lateral, lo que a su vez pone en peligro la integridad de las neuronas en las áreas adyacentes.

Otro hallazgo importante del estudio es que  la disfunción de la corteza entorrinal lateral tiene lugar cuando se producen cambios simultáneos en dos proteínas características de la enfermedad de Alzhéimer, tau y la proteína precursora amiloide (APP).  “La corteza entorrinal lateral es especialmente vulnerable a la enfermedad de Alzheimer, ya que aquí normalmente se acumula tau, lo que la hace más propensa a que se deposite también  APP. Juntas, estas dos proteínas dañan las neuronas de de la corteza entorrinal lateral, preparando el escenario para la aparición de la enfermedad de Alzheimer”, señala una de las autores principales, Karen E. Duff.

Estos hallazgos podrían mejorar la detección temprana de la enfermedad, lo que permitiría a los medicamentos ser más efectivos. Algunos investigadores argumentan que no tiene sentido dar una medicación para preservar la memoria cuando el hipocampo ya se ha deteriorado y no puede cumplir su función. Detectar cuándo se ve afectada la corteza entorrinal, permitiría actuar antes de que el hipocampo se deteriore irreversiblemente. El estudio se publica hoy en la edición digital de la revista Nature Neuroscience 

En el estudio, los investigadores utilizaron una variante de alta resolución de resonancia magnética funcional para localiza defectos metabólicos en el cerebro de 96 adultos que participaron en el Proyecto de Envejecimiento Washington Heights-Inwood Columbia (WHICAP). Todos los adultos estaban libres de demencia en el momento de la inscripción. “Esta investigación nos permitió seguir a un gran grupo de individuos sanos de edad avanzada, algunos de los cuales han desarrollado la enfermedad de Alzheimer. Nos ha dado una oportunidad única para obtener imágenes y caracterizar los pacientes con enfermedad de Alzheimer en sus primeras etapas, en la fase preclínica”, explica Scout A Small, que lidera junto con Karen Duff el estudio.

De los 96 participantes, seguidos durante tres años y medio, 12 mostraron los primeros síntomas de alzhéimer, y en la imágenes de resonancia los investigadores observaron que tenían una actividad metabólica reducida en el CEL, en comparación con la de los 84 adultos que estaban libres de demencia. Y esa actividad reducida se asociaba a la pérdida de memoria.

Una segunda parte del estudio abordó el papel de tau y la APP, las dos proteínas características del alzhéimer, en la disfunción del CEL. Los estudios anteriores habían sugerido que la disfunción de la corteza entorrinal se asociaba con anomalías tanto de la proteína tau como de la precursora de la beta amiloide, pero no se sabía cómo interactúan entre sí para producir esta disfunción, en particular en las primeras etapas del Alzheimer preclínico, cuando aún no hay síntomas visibles.

Para resolver esta cuestión el equipo creó tres modelos de ratón, uno con niveles elevados de tau en la CEL; otro con niveles elevados de proteína precursora de amiloide (APP), y otro con niveles elevados de ambas proteínas. Los investigadores encontraron que la disfunción de la corteza entorrinal lateral sólo se produjo en los ratones con niveles elevados tanto de tau como de APP.

El estudio tiene implicaciones para la investigación y el tratamiento. “Ahora que hemos establecido claramente dónde empieza la enfermedad de Alzheimer, y mostramos que esos cambios son observables mediante resonancia magnética funcional, podemos 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” destaca Small. Además, este nuevo método de imagen podría ser utilizada para evaluar la eficacia de los fármacos prometedores para el alzhéimer durante las primeras etapas de la enfermedad.

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