Según los investigadores que descubrieron este nuevo punto de vista, la primera fase, la temprana, ocurre de manera lenta y silenciosa, antes de que las personas experimenten problemas de memoria, dañando solo unos pocos tipos de células vulnerables.
En contraste, la segunda fase, la tardía, causa un daño que es más ampliamente destructivo y coincide con la aparición de los síntomas y la rápida acumulación de placas, ovillos y otras características distintivas del Alzheimer.
“Uno de los desafíos para diagnosticar y tratar el Alzheimer es que gran parte del daño al cerebro ocurre mucho antes de que aparezcan los síntomas.
La capacidad de detectar estos cambios tempranos significa que, por primera vez, podemos ver lo que está sucediendo en el cerebro de una persona durante los primeros períodos de la enfermedad”, dijo Richard J. Hodes, MD, director del Instituto Nacional sobre el Envejecimiento de los NIH.
“Los resultados alteran fundamentalmente la comprensión de los científicos sobre cómo el Alzheimer daña el cerebro y guiarán el desarrollo de nuevos tratamientos para este trastorno devastador”.
Los científicos analizaron los cerebros de 84 personas y los resultados, publicados en Nature Neuroscience, sugieren que el daño a un tipo de célula, llamada neurona inhibidora, durante la fase temprana puede desencadenar los problemas del circuito neuronal que subyacen a la enfermedad.
Además, el estudio confirmó hallazgos previos sobre cómo el Alzheimer daña el cerebro e identificó muchos cambios nuevos que pueden ocurrir durante la enfermedad.
En concreto, los científicos utilizaron herramientas avanzadas de análisis genético para estudiar las células del giro temporal medio, una parte del cerebro que controla el lenguaje, la memoria y la visión.
Se ha demostrado que el giro es vulnerable a muchos de los cambios que tradicionalmente se observan durante el Alzheimer. También es una parte del cerebro que los investigadores han mapeado minuciosamente para los donantes de control.
Al comparar los datos de los donantes de control con los de las personas que tenían Alzheimer, los científicos crearon una cronología genética y celular de lo que sucede a lo largo de la enfermedad.
Tradicionalmente, los estudios han sugerido que el daño causado por el Alzheimer ocurre en varias etapas caracterizadas por niveles crecientes de muerte celular, inflamación y acumulación de proteínas en forma de placas y ovillos.
En cambio, este estudio sugiere que la enfermedad cambia el cerebro en dos “épocas” o fases, y que muchos de los cambios tradicionalmente estudiados ocurren rápidamente durante la segunda fase, que coincide con la aparición de problemas de memoria y otros síntomas.
Los resultados también sugieren que los primeros cambios ocurren de manera gradual y “silenciosa” en la primera fase, antes de que aparezcan los síntomas.
Estos cambios incluyen la acumulación lenta de placas, la activación del sistema inmunológico del cerebro, el daño al aislamiento celular que ayuda a las neuronas a enviar señales y la muerte de células llamadas neuronas inhibidoras de la somatostatina (SST).
El último hallazgo sorprendió a los investigadores. Tradicionalmente, los científicos han pensado que el Alzheimer daña principalmente las neuronas excitatorias, que envían señales neuronales activadoras a otras células.
Las neuronas inhibidoras envían señales calmantes a otras células. Los autores del artículo plantearon la hipótesis de que la pérdida de neuronas inhibidoras de la SST podría desencadenar los cambios en los circuitos neuronales del cerebro que subyacen a la enfermedad.
Recientemente, un estudio de mapeo cerebral independiente financiado por los NIH por investigadores del MIT descubrió que un gen llamado REELIN puede estar asociado con la vulnerabilidad de algunas neuronas al Alzheimer.
También mostró que las células cerebrales en forma de estrella llamadas astrocitos pueden proporcionar resiliencia o resistir el daño causado por la enfermedad.
Los investigadores analizaron cerebros que forman parte del Atlas de células cerebrales de la enfermedad de Alzheimer de Seattle (SEA-AD), que está diseñado para crear un mapa muy detallado del daño cerebral que ocurre durante la enfermedad.
El proyecto fue dirigido por Mariano I. Gabitto, PhD, y Kyle J. Travaglini, PhD, del Instituto Allen, Seattle. Los científicos utilizaron herramientas desarrolladas como parte de la Iniciativa de Investigación del Cerebro a través del Avance de las Neurotecnologías Innovadoras (BRAIN) del NIH - Red de Censos Celulares (BICCN) - para estudiar más de 3,4 millones de células cerebrales de donantes que murieron en distintas etapas de la enfermedad de Alzheimer.
Las muestras de tejido se obtuvieron del estudio Cambios en el Pensamiento en Adultos y del Centro de Investigación de la Enfermedad de Alzheimer de la Universidad de Washington.
“Esta investigación demuestra cómo las nuevas y poderosas tecnologías proporcionadas por la Iniciativa BRAIN del NIH están cambiando la forma en que entendemos enfermedades como el Alzheimer.
Con estas herramientas, los científicos pudieron detectar los primeros cambios celulares en el cerebro para crear una imagen más completa de lo que sucede durante todo el curso de la enfermedad”, dijo John Ngai, PhD, director de la Iniciativa BRAIN.
“El nuevo conocimiento proporcionado por este estudio puede ayudar a los científicos y desarrolladores de medicamentos de todo el mundo a desarrollar diagnósticos y tratamientos dirigidos a etapas específicas del Alzheimer y otras demencias”.
Website Nature Neuroscience:
https://www.nature.com/neuro