Imagen Cerebral y Alzheimer

¿Se puede interpretar imágenes cerebrales para diagnosticar Alzheimer lo antes posible? Como es sabido, y al igual que en otra clase de trastornos, el diagnóstico precoz es clave.

En la Universidad de Granada se ha desarrollado un programa informático cuya efectividad declarada para este diagnóstico temprano es del 95%. El uso del programa evita la subjetividad del médico en la interpretación de las imágenes.

Los profesionales pueden discrepar en sus diagnósticos basados en las mismas imágenes, mientras que el programa aplica ciegamente criterios objetivos. Al menos ese es el concepto.

Las imágenes usadas por el programa informático exigen que se le haya inyectado al paciente un marcador –o trazador—para visualizar el funcionamiento de su cerebro. Este marcador ayuda a detectar las famosas placas amiloides.

La efectividad del programa informático generado se ha contrastado comparando personas sanas y con el trastorno. Una vez el algoritmo aprende a distinguir ambos grupos, aplica su conocimiento para clasificar nuevos casos. Es decir, el programa usa las reglas de decisión que provienen de lo que el programador le indica –y al programador, los profesionales de la medicina que claramente concuerdan en sus diagnósticos.

Sea como fuere, la prueba de que el programa parece funcionar y puede tener aplicaciones clínicas es que hay una empresa andaluza interesada en comercializarlo: Plataforma Tecnológica (PTEC) S. A.

Por esta vez –y esperemos que sirva de precedente—nuestra innovación y nuestro desarrollo será explotado desde aquí en lugar de venderse al mejor postor de por ahí –como sucede en el campo de la robótica.

Avances recientes: Alzheimer, Recuerdo, Ondas gamma y Norepinefrina

1.


Un equipo de científicos españoles, de la compañía biotecnológica ARACLON, ha desarrollado el kit ABtest, destinado a la detección temprana del Alzheimer.

El kit es un detector de un tipo de proteínas (las famosas beta-amiloides). Su presencia en el cerebro constituye un síntoma inequívoco de Alzheimer. El kit permite medir la concentración de esas proteínas en sangre cuatro años antes de que empiece a acumularse y, por tanto, a destruir el funcionamiento neuronal.

Además, se puede ir evaluando el progreso de la enfermedad. Bravo por este equipo español.

2.

Recordamos sin saber cómo. Es un enigma. La ciencia no tiene respuesta todavía. Sigue siendo un proceso mágico. Pensamos en algo y le asignamos una palabra o una frase para comunicarnos. ¿Cómo? No se sabe.

Científicos de la Universidad Pompeu Fabra, el Instituto Catalán de Investigación y Estudios Avanzados (ICREA) y la Universidad de Bangor (Gales) han publicando recientemente un trabajo en PNAS señalando que las personas pueden producir 3 palabras por segundo sin cometer errores.

El diseño consistió en presentar un objeto y medir el tiempo que transcurre hasta que la persona lo nombra. El tiempo medio es de unos 700 milisegundos, pero al cerebro únicamente le supone 200 milisegundos encontrar la palabra que describe el objeto.

Podemos ahora ver el pensamiento…

3.

Las ondas gamma del cerebro cambian su frecuencia según la clase de información que procesa. El hallazgo proviene de un estudio con ratas de laboratorio.

Hay ondas gamma lentas y rápidas en distintas regiones del cerebro. El proceso es similar a emisoras de radio que transmiten en distintas frecuencias. La conexión entre distintas regiones del cerebro exige una sincronización de su actividad.

Las frecuencias bajas permiten conducir recuerdos de experiencias pasadas, mientras que las altas se centran en el presente. Esta diferencia ayuda al cerebro a discriminar los distintos tipos de información. Un importante resultado es que no pueden actuar ambas frecuencias a la vez. Cuando eso ocurre se produce ruido y la comunicación falla.

Es sabido que las ondas gamma presentan anomalías en pacientes con esquizofrenia. Una característica de este trastorno es una percepción confusa del mundo y del sí mismo.

4.

Los científicos han modificado genéticamente a ratones de laboratorio para reproducir el síndrome de Down en humanos.

Las personas con ese síndrome presentan problemas en el hipocampo debido a una carencia de norepinefrina. En los ratones, la regulación de sus niveles de norepinefrina produjo una mejora de los procesos de memoria y aprendizaje.

¿Qué sucederá con los humanos?

¿Un paso adelante? Los genes y el Alzheimer

Once países (entre ellos España, con equipos del Hospital Marqués de Valdecilla de Santander y del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa de la Universidad Autónoma de Madrid) han colaborado en un enorme proyecto destinado a recoger muestras de ADN en treinta mil personas (los proyectos asociados han sido dirigidos por los franceses y los británicos).

Este elevado número de personas es necesario para detectar el reducido efecto de cada uno de los genes potencialmente implicados. Encontrar esos genes se parece a aquello de la aguja en el pajar. Por cuestiones de estadística elemental, detectar efectos reducidos exige considerar un extraordinariamente elevado número de personas.

De este colosal estudio se desprende que puede haber tres genes (CLU, CR1 y PICALM) asociados a –o detrás de—la enfermedad de Alzheimer (AD), además del ya confirmado hace tiempo, el famoso APOE (cuyo efecto es sustancialmente más poderoso).

Se supone que este hallazgo puede contribuir al diagnóstico y el tratamiento de la AD. Pero, como es usual en el campo de la genética molecular, no se sabe todavía de qué modo.

Se sospecha que CLU y CR1 están implicados en la formación de las placas generalmente asociadas a la AD. PICLAM, en cambio, parece estar envuelto en las sinapsis o conexiones neuronales.

Los datos recopilados permitirán analizar muestras de tejido en pacientes, pero también de personas normales que quieran conocer su riesgo. En ambos casos se buscarán medidas terapéuticas o preventivas, pero ¿cuáles?

Mi impresión personal es que la investigación en genética molecular confía demasiado en el poder de los genes para ayudarnos a comprender la AD. Pero, como muestra el estudio de las monjas, que se olvida con frecuencia –y que se encuentra reseñado en este mismo blog—la biología es necesaria, pero no suficiente, desde luego, para comprender el efecto diferencial de la AD sobre distintos individuos.

No todo está en los genes.

EL ESTUDIO DE LAS MONJAS

El famoso estudio de las monjas (The Nun Study --http://www.healthstudies.umn.edu/nunstudy/) ha revelado, recientemente, un dato fascinante.

Se estudió el cerebro de 38 monjas que habían fallecido y se comparó con los escritos de parte de ellas cuando ingresaron en el convento, cuando contaban 20 años de edad.

El resultado indicó que quienes tuvieron mayor capacidad lingüística en la juventud fueron menos propensas de mayores a desarrollar Alzheimer, pese a que sus cerebros tenían las marcas típicas de la enfermedad.

Actualmente no cabe duda de que la enfermedad de Alzheimer (AD) afecta de modo diferente a distintas personas. Un individuo en cuyo cerebro se aprecian graves placas, puede no mostrar síntomas que afecten a sus facultades mentales o cognitivas. Por el contrario, otro individuo con el mismo tipo de lesiones en las mismas áreas cerebrales, puede acabar con un caso agudo de la enfermedad. Por tanto, existe un enorme abanico de diferencias individuales.

El análisis de los escritos de las monjas (redactados cuando tenían 20 años) se basó en la cantidad media de ideas expresadas por cada diez palabras y se valoró también la complejidad gramatical de los textos.

El resultado es que la puntuación en fluidez verbal -a los 20 años- es un 20% superior en el grupo de mujeres que no desarrollaron problemas en su edad madura, en comparación con las que si los presentaron.

Según Juan C. Troncoso (responsable de este estudio) los “"resultados muestran que una prueba de capacidad intelectual a los 20 años puede indicar la probabilidad de mantener capacidades cognitivas normales cinco o seis décadas después, incluso aunque se tengan lesiones del Alzheimer en gran cantidad".

Los investigadores han encontrado un incremento significativo del tamaño de las células cerebrales en las monjas que tenían capacidades cognitivas normales aún con lesiones propias del Alzheimer, en comparación con quienes tenían problemas de memoria y con las que mantenían capacidades cognitivas normales sin signos de la enfermedad.

Una interpretación verosímil de estos hechos es que “las capacidades mentales a los 20 años son indicadoras de un cerebro que estará mejor preparado para afrontar las enfermedades a edad avanzada", según Troncoso.

En una palabra, si deseamos comprender la patología sería una estrategia eficiente estudiar los cerebros de las personas sanas. Centrarnos exclusivamente en quienes presentan trastornos puede resultar extraordinariamente contraproducente para el avance del conocimiento.