La neurodegeneración es una de las características de la enfermedad de Alzheimer, pero no afecta a todas las partes del cerebro por igual. Las neuronas que forman parte de un circuito de memoria se encuentran entre las primeras células cerebrales en mostrar signos de neurodegeneración ante la irrupción de la enfermedad, tal y como revela una investigación del del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).
Una de las primeras regiones del cerebro en mostrar neurodegeneración en la enfermedad de Alzheimer es una parte del hipotálamo llamada cuerpo mamilar. En este estudio, los investigadores del MIT han identificado un subconjunto de neuronas dentro de este cuerpo que son más susceptibles a la neurodegeneración y la hiperactividad, lo que conduce a alteraciones de la memoria.
Los hallazgos de los investigadores sugieren que esta región puede contribuir a algunos de los primeros síntomas de la enfermedad de Alzheimer, por lo que es una posible diana para posibles nuevos medicamentos.
Tal y como afirma Li-Huei Tsai, director del Instituto Picower para el Aprendizaje y la Memoria del MIT y autor principal del estudio, «es fascinante que solo las neuronas laterales del cuerpo mamilar, no las del cuerpo mamilar medial, se vuelvan hiperactivas y sufran neurodegeneración en la enfermedad de Alzheimer».
En un estudio de ratones, los investigadores demostraron que podían revertir las deficiencias de memoria causadas por la hiperactividad y la neurodegeneración en las neuronas del cuerpo mamilar tratándolas con un medicamento que ahora se usa para tratar la epilepsia.
Mayor hiperactividad en las neuronas laterales del cuerpo mamilar
A medida que la enfermedad de Alzheimer progresa, la neurodegeneración se desarrolla a la par que la acumulación de placas beta amiloides y proteínas Tau mal plegadas, que forman enredos en el cerebro.
Mitchell Murdock, co-autor principal del estudio señala que «si pudiéramos identificar propiedades moleculares específicas de clases de neuronas que están predispuestas a la disfunción y la degeneración, entonces tendríamos una mejor comprensión de la neurodegeneración«.
«Esto es clínicamente importante porque podríamos encontrar formas de atacar terapéuticamente a estas poblaciones vulnerables y potencialmente retrasar la aparición del deterioro cognitivo«, afirma el investigador.
Para saber si las neuronas laterales podrían ser más susceptibles a la enfermedad de Alzheimer, los investigadores estudiaron un modelo de ratón con cinco mutaciones genéticas relacionadas con el Alzheimer de inicio temprano en humanos. Los investigadores encontraron que estos ratones mostraron mucha más hiperactividad en las neuronas laterales del cuerpo mamilar que los ratones sanos. Sin embargo, las neuronas del cuerpo mamilar medial en ratones sanos y el modelo de Alzheimer no mostraron tales diferencias.
Los investigadores del MIT encontraron que esta hiperactividad surgió muy temprano, alrededor de los dos meses de edad (el equivalente a un adulto humano joven), antes de que las placas amiloides comiencen a desarrollarse. Las neuronas laterales se volvieron aún más hiperactivas a medida que los ratones envejecían, y estas neuronas también eran más susceptibles a la neurodegeneración que las neuronas mediales.
«Creemos que la hiperactividad está relacionada con la disfunción en los circuitos de memoria y también está relacionada con una progresión celular que podría conducir a la muerte neuronal», indica Mitchell Murdock.
El modelo de ratón de Alzheimer mostró deficiencias en la formación de nuevos recuerdos, pero cuando los investigadores trataron a los ratones con un medicamento que reduce la hiperactividad neuronal, su rendimiento en tareas de memoria mejoró significativamente.
Este medicamento, conocido como levetiracetam, se usa para tratar las convulsiones epilépticas y también se encuentra en ensayos clínicos para tratar la actividad epileptiforme (hiperexcitabilidad en la corteza, lo que aumenta el riesgo de convulsiones) en pacientes con Alzheimer.
El equipo dirigido por Tsai ahora está trabajando para definir mejor cómo las neuronas laterales del cuerpo mamilar están conectadas a otras partes del cerebro, para descubrir cómo forma los circuitos de memoria. Los investigadores también esperan aprender más sobre qué propiedades de las neuronas laterales del cuerpo mamilar las hacen más vulnerables a la neurodegeneración y la deposición de amiloide.
Las personas interesadas pueden consultar aquí el articulo «Lateral mammillary body neurons in mouse brain are disproportionately vulnerable in Alzheimer’s disease» publicado en Science Translational Medicine.
