Por qué el metabolismo elevado en una zona del cerebro podría ser un signo precoz de Alzheimer

La enfermedad de Alzheimer es un trastorno cerebral progresivo e irreversible que destruye lentamente la memoria y las habilidades de pensamiento y, eventualmente, la capacidad de realizar las tareas más simples. Es la causa más común de demencia en adultos mayores, afirma el Instituto de Salud Mental de Estados Unidos.

Según informan investigadores del Instituto Karolinska en un estudio reciente publicado en Molecular Psychiatry, en una fase temprana del desarrollo de la enfermedad se produce un aumento metabólico en una parte del cerebro llamada hipocampo. El descubrimiento abre la puerta a nuevos métodos potenciales de intervención temprana.

Los científicos demostraron que un aumento metabólico en las mitocondrias, las centrales eléctricas celulares, es un indicador temprano de la enfermedad, lo que puede ayudar a una intervención a tiempo.

El neurocientífico argentino Facundo Manes, fundador del Instituto de Neurología Cognitiva (INECO) explicó en una nota reciente “Científicos del mundo debatieron sobre el desafío global del Alzheimer: cuáles fueron sus conclusiones” a Infobae que “la demencia es un síndrome caracterizado por un deterioro cognitivo progresivo que afecta funciones cerebrales superiores tales como la memoria, el lenguaje, la percepción, la atención, el pensamiento y la conducta, alterando la capacidad de la persona para desenvolverse de forma independiente en sus actividades habituales. Y la enfermedad de Alzheimer es la demencia más frecuente, constituye alrededor del 70% de los casos”.

Manes describió que al inicio de la enfermedad pueden observarse problemas en la memoria más reciente (preguntas reiterativas, dificultad para aprender algo nuevo, olvidar eventos o citas), desorientación en lugares familiares o conocidos, problemas en la comunicación y en el lenguaje, progresiva dificultad para manejar bien los gastos o cuentas personales o realizar las actividades cotidianas, problemas para razonar o tomar decisiones adecuadas, pérdida de la iniciativa y depresión.

Según la Organización Mundial de la Salud, el número de personas que viven con demencia está aumentando aceleradamente. Se calcula que para 2050, las personas que presentarán esta enfermedad se triplicará hasta alcanzar los 139 millones, por lo tanto, las investigaciones para acelerar la innovación y ofrecer soluciones son prioritarias ante la amenaza de esta pandemia emergente.

En Latinoamérica, los pacientes con demencia representan entre un 7 y un 13 por ciento de la población mayor de sesenta años. “Entre el 70 y el 90 por ciento de los pacientes latinos que padecen demencia no recibe el diagnóstico adecuado”, advirtió Agustín Ibañez, director del Instituto Latinoamericano de Salud cerebral (BrainLat) e investigador del Conicet y del Global Brain Health Institute (GBHI).

Cómo se realizó el estudio

Según la Asociación de Alzheimer de Estados Unidos, la enfermedad causa la muerte de neuronas y la pérdida de tejido en todo el cerebro. Además, produce cambios en el cerebro: la corteza cerebral se encoge, dañando las áreas usadas para pensar, planear y recordar. El encogimiento es especialmente severo en el hipocampo, un área de la corteza que juega un papel clave en la formación de nuevos recuerdos y justamente el objeto de estudio de la investigación mencionada.

Los equipos detrás del trabajo del Instituto Karolinska utilizaron ratones que desarrollaron la patología de la enfermedad de Alzheimer de manera similar a los humanos. Al aumento del metabolismo en ratones jóvenes le siguieron cambios sinápticos causados por la alteración del sistema de reciclaje celular (un proceso conocido como autofagia), un hallazgo que valió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 2016.

Después de un tiempo, el metabolismo en el cerebro de Alzheimer suele disminuir, lo que contribuye a la degradación de las sinapsis. Los investigadores también pudieron observar esto en los ratones más viejos, que habían padecido la enfermedad durante más tiempo.

“La enfermedad comienza a desarrollarse 20 años antes de la aparición de los síntomas, por lo que es importante detectarla temprano, especialmente teniendo en cuenta los medicamentos retardantes que están empezando a llegar”, dijo Per Nilsson, profesor asociado del Departamento de Neurobiología, Ciencias del Cuidado y Sociedad del Instituto Karolinska. “Los cambios metabólicos pueden ser un factor de diagnóstico en este caso”.

Manes explicó en la nota citada la importancia del diagnóstico temprano del Alzheimer: “Existe consenso científico en que la enfermedad se debe detener en sus etapas iniciales, incluso de forma previa a que aparezcan los síntomas, ya que los cambios en el cerebro se producen décadas antes de que se haga evidente la enfermedad clínicamente. Por lo tanto, los desafíos más importantes de las investigaciones actuales y futuras consisten en detectar la enfermedad cuanto antes y en desarrollar drogas efectivas que modifiquen su biología para utilizarlas desde la etapa inicial”, afirmó el médico.

Y agregó: “Proteger las neuronas intactas es un objetivo más importante que reparar las neuronas ya dañadas. Retrasar la aparición de la enfermedad de Alzheimer es un paso importante. Si su aparición se pudiera retrasar cinco años, se reduciría aproximadamente a la mitad el número de personas enfermas en treinta años”.

El doctor Secundino López Pousa, médico especialista en Neurología, miembro de la Sociedad Española de Neurología, ex jefe de Servicio de Neurología del Hospital Santa Caterina de Salt, Girona, actualmente en la Unidad de Neurociencias de la clínica Bofill de Girona, resaltó en su artículo publicado en la revista Hipocampo:

“Es común en la enfermedad de Alzheimer la existencia de un periodo de tiempo antes de la aparición de los primeros síntomas, que generalmente se sitúa alrededor de unos 15 años. Durante este tiempo las alteraciones clínicas y los síntomas cognitivos apenas son perceptibles, se desarrollan lentamente y son de difícil interpretación. Muchos de estos cambios, sobre todo al inicio, los atribuimos a la edad, dado que la enfermedad se diagnostica después de los 65 años”.

María Ankarcrona, profesora del Instituto Karolinska, afirmó: “Curiosamente, los cambios en el metabolismo se pueden observar antes de que las placas insolubles características se hayan acumulado en el cerebro. El diferente equilibrio energético coincide con lo que hemos visto en imágenes del cerebro con Alzheimer pero ahora hemos detectado estos cambios en una etapa más temprana”.

En el estudio analizaron la parte del cerebro del ratón llamada hipocampo, una estructura que juega un papel importante en la memoria a corto plazo y que se ve afectada tempranamente en el proceso patológico.

Aplicando la técnica de secuenciación de ARN para ver qué genes están activos en las células del hipocampo durante las diferentes fases del Alzheimer, los investigadores descubrieron que una de las primeras etapas de la enfermedad es un aumento del metabolismo mitocondrial.

Los investigadores estudiaron los cambios que luego aparecieron en las sinapsis entre las neuronas del cerebro usando microscopía electrónica y otras técnicas, y encontraron que vesículas llamadas autofagosomas, mediante las cuales las proteínas gastadas se descomponen y sus componentes se metabolizan, se habían acumulado en las sinapsis, interrumpiendo el acceso al funcionamiento de las proteínas.

Los investigadores ahora estudiarán con más detalle el papel de las mitocondrias y la autofagia en el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer; por ejemplo, en ratones cuya enfermedad proporciona un modelo aún mejor del cerebro de Alzheimer.

“Estos hallazgos resaltan la importancia de conservar las mitocondrias funcionales y el metabolismo normal de las proteínas”, dijo el doctor Nilsson. “En el futuro, podremos realizar pruebas en ratones para ver si nuevas moléculas que estabilizan la función mitocondrial y autofágica pueden retardar la dolencia”.

Las tres etapas de la enfermedad

Según la Asociación de Alzheimer los síntomas empeoran con el tiempo, aunque la velocidad a la que avanza la enfermedad varía. “En promedio, una persona con Alzheimer vive de cuatro a ocho años después del diagnóstico, pero puede hacerlo hasta 20 años, dependiendo de otros factores”.

Los cambios en el cerebro relacionados con el Alzheimer comienzan años antes de que aparezcan los signos de la enfermedad. Este período de tiempo, que puede durar años, se conoce como Alzheimer preclínico.

La enfermedad de Alzheimer avanza lentamente en tres etapas: la leve (etapa temprana), la moderada (etapa media) y la grave (etapa tardía). La Asociación de Alzheimer las describe de la siguiente manera:

- En la etapa temprana del Alzheimer, la persona puede desenvolverse de forma independiente. Es posible que pueda conducir, trabajar y participar de actividades sociales. A pesar de esto, puede sentir que tiene episodios de pérdida de memoria, que incluyen olvidarse palabras familiares o la ubicación de objetos cotidianos. Si bien el inicio de la enfermedad de Alzheimer no puede detenerse ni revertirse todavía, un diagnóstico temprano puede permitirle a la persona la oportunidad de vivir bien con la enfermedad tanto como le sea posible y hacer planes para el futuro.

- La etapa moderada generalmente constituye la más prolongada y puede durar muchos años. A medida que la enfermedad avanza, la persona con Alzheimer requerirá un mayor nivel de atención. Durante esta fase, puede tener más dificultades para realizar tareas como pagar facturas, pero puede recordar detalles de su vida. Es posible que confunda palabras, se frustre o enoje, o actúe de forma inesperada (por ejemplo, no quiera bañarse). El daño a las células nerviosas del cerebro puede dificultar la expresión de pensamientos y la realización de tareas cotidianas.

- En la etapa final las personas pierden la capacidad de responder a su entorno, de llevar adelante una conversación y, eventualmente, de controlar los movimientos. Todavía pueden decir palabras o frases, pero la comunicación se torna difícil. A medida que la memoria y las habilidades cognitivas empeoran, es posible que ocurran cambios significativos en la personalidad y que las personas necesiten mucha ayuda con las tareas diarias.