Imágenes automatizadas detectan y rastrean las proteínas cerebrales involucradas en la enfermedad de Alzheimer

 

*La aplicación de un método automatizado a las imágenes cerebrales reveló dónde emergen por primera vez en la corteza cerebral los depósitos de tau, una proteína implicada en la enfermedad de Alzheimer. *Los depósitos de tau en esta pequeña región fueron altamente predictivos de la posterior propagación de tau a través del cerebro.

La beta amiloide y la tau son los dos principales depósitos de proteínas anormales que se acumulan en el cerebro durante el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer, y la detección de su acumulación en una etapa temprana puede permitir a los médicos intervenir antes de que la condición médica tenga la oportunidad de fortalecerse. Un equipo dirigido por investigadores de Massachusetts General Hospital (Mass General) ha desarrollado un método automatizado que puede identificar y rastrear el desarrollo de depósitos dañinos de tau en el cerebro de un paciente. La investigación, podría conducir a diagnósticos más tempranos de la enfermedad de Alzheimer. "Si bien nuestra comprensión de la enfermedad de Alzheimer ha aumentado enormemente en los últimos años, muchos intentos de tratar la condición médica hasta ahora han fracasado, posiblemente porque las intervenciones médicas han tenido lugar después de la etapa en la que la lesión cerebral se vuelve irreversible", dice el autor principal, Justin Sánchez, analista de datos en el Gordon Center para el Medical Imaging de Mass General. Estos descubrimientos se vuelven una esperanza; tan sólo en Latinoamérica, 9.4 millones de personas padecen algún tipo de demencia, de los cuales 800 mil son mexicanos1 y en los próximos 30 años, el número de pacientes con Alzheimer casi se triplicará2. En un intento por desarrollar un método para el diagnóstico temprano, Sánchez y sus colegas, bajo el liderazgo de Keith A. Johnson, MD, de los departamentos de Radiología y Neurología de Massachusetts General Hospital, evaluaron imágenes cerebrales de beta amiloide y tau obtenidas por tomografía por emisión de positrones o PET, en 443 adultos que participaron en varios estudios observacionales sobre el envejecimiento y la enfermedad de Alzheimer. Los participantes abarcaron una amplia gama de edades, con diversos grados de beta amiloide y deterioro cognitivo, desde personas sanas de 20 años hasta pacientes mayores con un diagnóstico clínico de demencia de Alzheimer. Los investigadores utilizaron un método automatizado para identificar la región del cerebro más vulnerable a la acumulación inicial de tau cortical en cada exploración PET individual. “Presumimos que la aplicación de nuestro método a imágenes de PET nos permitiría detectar la acumulación inicial de tau cortical en personas cognitivamente normales y rastrear la propagación de tau desde esta ubicación original a otras regiones del cerebro en asociación con la deposición de beta amiloide y el deterioro cognitivo de la enfermedad de Alzheimer”, explica Sánchez. Señala que la tau cortical, cuando se propaga desde su sitio de origen a las regiones cerebrales neocorticales bajo la influencia de beta amiloide, parece ser la "bala" que daña el cerebro en la enfermedad de Alzheimer. La técnica reveló que los depósitos de tau emergen primero en la región de la corteza rinal del cerebro, independientemente de los depósitos de beta-amiloide, antes de extenderse al neocórtex temporal cercano. “Observamos la acumulación de tau cortical inicial en este sitio de origen en individuos cognitivamente normales sin evidencia de beta amiloide elevada, ya a los 58 años de edad”, dice Sánchez. Es importante destacar que cuando los científicos siguieron a 104 participantes durante dos años, encontraron que las personas con los niveles iniciales más altos de tau en el punto de origen exhibían la mayor propagación de tau en todo el cerebro a lo largo del tiempo. Los hallazgos sugieren que las mediciones PET de tau centradas en regiones cerebrales específicas individualizadas con precisión pueden predecir el riesgo de un individuo de acumulación futura de tau y la consiguiente enfermedad de Alzheimer. Si se detecta la tau en una etapa temprana, se podría prevenir la enfermedad o ralentizar su progresión. "Los ensayos clínicos que evalúan la eficacia de las terapias anti-tau se beneficiarían de un método de diagnóstico por imágenes automatizado e individualizado para seleccionar individuos cognitivamente normales vulnerables a la inminente propagación de la tau, avanzando así nuestros esfuerzos para proporcionar intervenciones eficaces para pacientes en riesgo de enfermedad de Alzheimer", dice Sánchez. A través de trabajos como éste y contando con el programa de investigación hospitalaria más grande de Estados Unidos, Massachusetts General Hospital busca descubrir tratamientos para reducir y eliminar el impacto devastador de los trastornos neurológicos como el Alzheimer, una enfermedad de relevancia para Latinoamérica, pues los hispanos tienen aproximadamente 1.5 más probabilidad de padecer Alzheimer o demás formas de demencia en comparación con los adultos mayores de raza blanca3. Al mapear la anatomía cerebral única de las personas, los investigadores han identificado señales tempranas de imágenes de PET tau para rastrear la patología de Alzheimer. Izquierda: imágenes PET de Tau para una persona con cognición normal. Derecha: arriba, representación 3D de la superficie del cerebro con superposición PET de tau; abajo, mapa plano que muestra los detalles de la superficie del cerebro, con el origen tau cortical (corteza rinal) delineado en blanco. Este trabajo fue apoyado por el National Institutes of Health.