Neuroimaginología revela cambios cerebrales en riesgo genético de Alzheimer

Las personas con un riesgo alto de enfermedad de Alzheimer (EA) desarrollan función cerebral anormal aún antes de la aparición de placas amiloides características que son típicas de la enfermedad, de acuerdo con un nuevo estudio.

Investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis (MO, EUA) reportaron en la edición del 15 de Diciembre de 2010, de la revista Journal of Neuroscience que esos pacientes tenían una forma particular del gen de apolipolipoproteína E (APOE) llamada APOE4. Los hallazgos del estudio sugieren que la variante del gen afecta la función cerebral por mucho tiempo antes de que el cerebro empiece a acumular el amiloide que eventualmente lleva a la demencia.

Los investigadores identificaron diferencias funcionales en los cerebros de individuos APOE4-positivos y APOE4-negativos. Rojo indica conectividad aumentada entre las regiones en reposo mientras que el azul muestra conectividad disminuida. ¨Buscamos en un grupo de estructuras en el cerebro que conforman lo que se llama la red en modo automático", dijo la autora principal, Yvette I. Sheline, MD. "En particular, estamos interesados en una parte del cerebro llamada precuneo, que puede ser importante en la enfermedad de Alzheimer y en pre-Alzheimer porque es una de las primeras regiones en desarrollar depósitos de amiloide. Otro factor es que cuando nos fijamos en todas las conexiones estructurales y funcionales en el cerebro, la estructura más conectada es el precuneo. Une muchas otras estructuras cerebrales claves".

El equipo de investigación realizó exámenes de RM funcionales en 100 personas cuya edad promedio era de 62 años. Casi la mitad de ellos portaba la variante APOE4, que es un factor de riesgo genético para el inicio tardío de la EA. Los exámenes TEP tempranas de los sujetos del estudio habían demostrado que no tenían depósitos amiloides en el cerebro.

Los participantes en el estudio también se sometieron a pruebas de punción lumbar que revelaron que tenían niveles normales de amiloide en su líquido cefalorraquídeo. ¨Sus cerebros eran ¨limpios como una patena¨, agregó la Dra. Sheline, una profesora de psiquiatría, radiología, y neurología, y directora del Centro de Depresión, Estrés y Neuroimaginología de la Universidad de Washington. "En cuanto a su carga amiloide cerebral y sus niveles de líquido cefalorraquídeo, esos individuos eran completamente normales. Pero las personas que tenían la variante APOE4 tenían diferencias significativas en la manera en que varias regiones cerebrales se conectaban entre sí".

El equipo de la Dra. Sheline se concentró en la red de modo automático del cerebro. Típicamente, la red automática está activa cuando la mente descansa. Su actividad disminuye cuando un individuo se concentra. Los sujetos no requieren realizar tareas específicas para que los investigadores puedan estudiar la red de modo automático. Ellos solo se relajan en el escáner RM y reflexionan y sueñan despiertos mientras el sistema mide los niveles de oxígeno y el flujo sanguíneo en el cerebro.

Este es el último en una serie de estudios, en los cuales la Dra. Sheline y sus colegas han buscado la función cerebral en personas en riesgo para la EA. Primero, su equipo comparó las redes del modo automático en los cerebros de personas con EA leve, con las mismas estructuras en los cerebros de aquellos que eran cognitivamente normales. En ese estudio, su equipo encontró diferencias significativas en cómo funcionaba la red. Luego, usando tomografía de emisión de positrones (TEP) para identificar individuos cognitivamente sanos que tenían depósitos de amiloide en sus cerebros en un segundo estudio, compararon aquellas personas cognitivamente normales cuyos exámenes TEP revelaban que sus cerebros contenían amiloide, con otros cuyos exámenes TEP no mostraban evidencia de amiloide. De nuevo, la red modo automático se desempeñó de manera diferente en aquellos con depósitos amiloides.

En el estudio actual, no hubo evidencia de demencia o depósitos amiloides. Sin embargo, en aquellos con la variante APOE4, había un funcionamiento irregular en la red de modo automático. APOE4 es el factor de mayor riesgo genético para casos esporádicos de enfermedad de Alzheimer. Se han identificado otros genes que transmiten formas de inicio temprano, heredadas, de la enfermedad, pero APOE4 es el marcador genético más importante de la enfermedad identificado hasta ahora, según la Dra. Sheline.

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Washington University School of Medicine in St. Louis