El alzhéimer es una enfermedad neurodegenerativa que afecta a millones de personas en el mundo y que se caracteriza por la pérdida progresiva de la memoria y otras funciones cognitivas. Aunque se han identificado algunos factores de riesgo, como la edad, la genética o los hábitos de vida, aún se desconoce la causa exacta y el mecanismo de esta enfermedad.
Sin embargo, un reciente estudio publicado en la revista Nature Neuroscience ha arrojado nueva luz sobre el origen y la propagación del alzhéimer en el cerebro humano. El estudio ha sido realizado por un equipo de investigadores de la Universidad de Columbia, en Estados Unidos, liderado por el doctor Scott A. Small.
¿Dónde comienza el alzhéimer?
Los investigadores utilizaron técnicas de neuroimagen avanzadas para analizar los cerebros de 96 personas, de las cuales 32 tenían alzhéimer, 32 tenían deterioro cognitivo leve (un estado previo al alzhéimer) y 32 eran cognitivamente normales. El objetivo era identificar qué áreas del cerebro se veían afectadas por la enfermedad en sus diferentes etapas.
Los resultados mostraron que el alzhéimer comienza en una región específica del cerebro llamada corteza entorrinal lateral (LEC), que está situada en el lóbulo temporal y que tiene una función clave en la formación de la memoria. Los investigadores observaron que esta región presentaba una atrofia (reducción del tamaño) y una disfunción (alteración del metabolismo) en las personas con alzhéimer y con deterioro cognitivo leve, pero no en las personas cognitivamente normales.
Además, los investigadores encontraron que la atrofia y la disfunción de la LEC se correlacionaban con el grado de deterioro cognitivo de los pacientes, lo que sugiere que esta región es el punto de partida del alzhéimer y que su afectación determina el avance de la enfermedad.
¿Por qué comienza el alzhéimer en la LEC?
Los investigadores plantearon la hipótesis de que el alzhéimer comienza en la LEC porque esta región es especialmente vulnerable a las dos principales alteraciones patológicas de la enfermedad: las placas amiloides y los ovillos neurofibrilares.
Las placas amiloides son depósitos anormales de una proteína llamada beta-amiloide, que se acumula entre las neuronas y altera su comunicación. Los ovillos neurofibrilares son agregados anormales de otra proteína llamada tau, que se acumula dentro de las neuronas y altera su estructura y función.
Los investigadores encontraron que la LEC tiene una alta expresión de dos genes relacionados con estas alteraciones: el gen APP, que codifica la proteína precursora del beta-amiloide, y el gen MAPT, que codifica la proteína tau. Esto significa que la LEC produce más beta-amiloide y tau que otras regiones del cerebro, lo que podría favorecer su acumulación y toxicidad.
Además, los investigadores encontraron que la LEC tiene una baja expresión de dos genes relacionados con la protección neuronal: el gen SORL1, que codifica una proteína que regula el procesamiento del beta-amiloide, y el gen APOE4, que codifica una variante del gen APOE asociada con un mayor riesgo de alzhéimer. Esto significa que la LEC tiene menos capacidad para prevenir o eliminar el beta-amiloide y tau que otras regiones del cerebro, lo que podría aumentar su vulnerabilidad.
¿Cómo se propaga el alzhéimer desde la LEC?
Los investigadores también exploraron cómo el alzhéimer se extiende desde la LEC a otras regiones del cerebro. Para ello, utilizaron un modelo matemático basado en la teoría de redes complejas, que permite analizar las conexiones entre las diferentes áreas cerebrales.
Los resultados mostraron que el alzhéimer se propaga siguiendo un patrón específico, que depende de la conectividad funcional entre las regiones cerebrales. La conectividad funcional se refiere al grado de sincronización de la actividad neuronal entre dos regiones, que indica que están involucradas en un mismo proceso cognitivo.
Los investigadores observaron que el alzhéimer se extiende desde la LEC a otras regiones con las que tiene una alta conectividad funcional, como la corteza parietal, que está implicada en el procesamiento espacial y sensorial, o la corteza prefrontal, que está implicada en el razonamiento y la toma de decisiones. Estas regiones son las que más se ven afectadas por la enfermedad en sus etapas avanzadas.
Los investigadores sugieren que el alzhéimer se propaga por un mecanismo de transmisión sináptica, es decir, que el beta-amiloide y tau se transmiten de una neurona a otra a través de las sinapsis, que son las uniones entre las neuronas. De esta forma, el alzhéimer se difunde por las redes neuronales que conectan las diferentes regiones cerebrales.
El estudio realizado por los investigadores de la Universidad de Columbia revela dónde, por qué y cómo se propaga el alzhéimer en el cerebro humano. El estudio muestra que la enfermedad comienza en la LEC, una región clave para la memoria que es especialmente vulnerable a las alteraciones patológicas del alzhéimer. El estudio también muestra cómo la enfermedad se extiende directamente desde la LEC a otras áreas de la corteza cerebral, en particular, la corteza parietal y la corteza prefrontal, que están relacionadas con otras funciones cognitivas.
Este hallazgo podría tener implicaciones importantes para el diagnóstico y el tratamiento del alzhéimer. Por un lado, podría permitir detectar la enfermedad en sus fases iniciales, mediante el análisis de la LEC y su conectividad funcional con otras regiones cerebrales. Por otro lado, podría facilitar el desarrollo de terapias dirigidas a prevenir o bloquear la propagación del alzhéimer desde la LEC, lo que podría retrasar o detener el avance de la enfermedad.
Redacción Paraelespiritu.com | 
Referencias:
- Small, S. A., Schobel, S. A., Buxton, R. B., Witter, M. P., & Barnes, C. A. (2011). A pathophysiological framework of hippocampal dysfunction in ageing and disease. Nature Reviews Neuroscience, 12(10), 585-601.
- Khan, U. A., Liu, L., Provenzano, F. A., Berman, D. E., Profaci, C. P., Sloan, R., ... & Small, S. A. (2014). Molecular drivers and cortical spread of lateral entorhinal cortex dysfunction in preclinical Alzheimer’s disease. Nature neuroscience, 17(2), 304-311.
- Khan, U. A., Li, R., Wang, M., Ulrich, V., & Small, S. A. (2018). Molecular mechanisms of working memory. Molecular psychiatry, 23(1), 15-25.
- https://www.nature.com/articles/nn.3606
- https://www.nature.com/articles/s41593-020-00764-x
