Hay un consenso en la comunidad científica sobre que el comienzo de la enfermedad de Alzheimer es muy anterior a la aparición de los síntomas. Ahora, una investigación de la Universitat Politècnica de València (UPV), la Universitat de València (UV), el Centro Nacional para la Investigación Científica de Francia (CNRS) y de la Universidad de Burdeos (UB) ha descrito los cambios que sufren determinadas estructuras cerebrales a lo largo de la vida, y permite estimar el momento en que se separan las trayectorias del modelo no patológico respecto del patológico.

La investigación, desarrollada José Vicente Manjón (UPV), Enrique Lanuza (UV), Pierrick Coupé (UB), y Gwenaelle Catheline (UB) y publicada en la revista Scientific Reports, ha mostrado una divergencia alrededor de los 40 años en el volumen del hipocampo, la amígdala y los ventrículos laterales del modelo de alzhéimer, comparado con el modelo de envejecimiento normal.

En el caso del hipocampo y la amígdala, el volumen disminuye mientras que en el caso de los ventrículos laterales el volumen aumenta en el modelo patológico.

El hipocampo es la estructura cerebral que exhibe la divergencia más precoz entre el modelo cognitivamente normal y el modelo patológico, siendo detectable entre los 37 y los 39 años en función del deterioro cognitivo. Por su parte, la amígdala es la parte que experimenta cambios más grandes en proporción a su tamaño en el momento de divergencia entre los 40 y los 44 años. Esta desviación no es sorprendente, puesto que es la responsable de la degradación de la capacidad de procesamiento de la emoción y, probablemente está también relacionado con los déficits olfativos, síntomas frecuentes en los pacientes con alzhéimer.

En cuanto al modelo de ventrículos laterales, la investigación pone de manifiesto que hay una divergencia temprana entre los 39 y los 42 años. Sin embargo, la ampliación de esta estructura durante el envejecimiento normal reduce la anomalía después de los 60 años. Por lo tanto, el uso de este biomarcador es difícil para los casos de inicio tardío de la dolencia, puesto que el agrandamiento de los ventrículos laterales se produce durante el envejecimiento normal.

Según Enrique Lanuza, investigador y profesor del Departamento de Biología Celular, Biología Funcional y Antropología Física de la UV, “estos resultados sugieren que las alteraciones neuropatológicas subyacentes al alzhéimer empiezan mucho antes de la aparición de los síntomas clínicos y años antes del diagnóstico clínico”.

Marco de referencia para entender la evolución del alzhéimer

Este trabajo establece un marco de referencia que permite entender cuál es la dinámica de un cerebro sano y cuál la del cerebro afectado por alzhéimer. Para llegar a él, , el equipo de investigación analizó más de 4000 imágenes de resonancia magnética de cerebros sanos y enfermos, de sujetos con edades comprendidas entre los 9 meses y los 94 años de edad; utilizaron “volBrain”, una plataforma online gratuita desarrollada por el equipo de la UPV y el CNRS que permite un análisis automático, rápido y detallado del volumen de diferentes estructuras del cerebro.

En el estudio evaluaron 2944 resonancias de cerebros sanos, a partir de las cuales desarrollaron el modelo de la evolución "normal" de los volúmenes cerebrales a lo largo de la vida, y otras 1400 de pacientes con alzhéimer de más de 55 años, con las que construyó el modelo de los cerebros enfermos. “A partir de la comparación de ambos modelos, el estudio permitió constatar cuándo se producen esas primeras alteraciones en el cerebro”, destaca José Vicente Manjón, investigador del grupo IBIME-ITACA de la Universitat Politècnica de València.

Diseño de nuevos fármacos

El investigador de la UPV apunta además que este trabajo podría ayudar en el diseño de nuevos fármacos para ralentizar el progreso de la patología. "El nuevo modelo propuesto nos da información sobre los cambios del cerebro en una fase muy temprana (de los 40 a los 55 años) de la enfermedad y de la que apenas se tenían datos. Esto abre la puerta a estudiar el efecto de futuros fármacos en una fase preclínica cuando la degradación del cerebro puede aún ser reversible", destaca Manjón.

Sobre volBrain

volBrain ofrece información sobre los volúmenes de los tejidos de la cavidad intracraneal (ICC), así como de algunas áreas macroscópicas como los hemisferios cerebrales, el cerebelo y el tronco cerebral. Proporciona también los volúmenes e índices de asimetría de las estructuras subcorticales, de gran importancia en el ámbito neurológico. Toda esta información resulta de especial relevancia para el avance de la investigación sobre patologías neurológicas.

Entre sus principales ventajas, volBrain destaca fundamentalmente por su facilidad de uso y la velocidad de análisis, que lo diferencia de otros sistemas similares que existen en el mercado. Actualmente, el sistema ha procesado más de 130 000 cerebros de todo el mundo y procesa de media 4000 casos por mes.

abril 16/ 2019 (UPV/DICYT)

Referencia bibliográfica

Pierrick Coupé et al. «Lifespan Changes of the Human Brain In Alzheimer’s Disease». Scientific Reports volume 9, Artículo number: 3998 (2019) DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-019-39809-8