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La enfermedad de Alzheimer sigue planteando grandes enigmas a los científicos. Hoy en día sabemos que determinadas proteínas en el cerebro desempeñan un papel importante, pero aún no está claro por qué algunas personas desarrollan Alzheimer y otras no.
Una nueva investigación arroja luz sobre un proceso que podría ser clave: el “sistema de autolimpieza” del cerebro.
Científicos de la University of Rochester (EE. UU.) han estudiado cómo el líquido cefalorraquídeo elimina residuos durante el sueño, entre ellos la proteína beta-amiloide, una sustancia relacionada con el Alzheimer. Sus hallazgos han sido publicados esta semana en la revista científica Science Advances.
Las placas que caracterizan el Alzheimer
En las personas con Alzheimer se acumulan las llamadas placas amiloides entre las células cerebrales. Estas acumulaciones están formadas por beta-amiloide, una proteína que interfiere en la comunicación entre las neuronas. Con el tiempo, las células nerviosas se dañan o mueren.
Resulta llamativo que la beta-amiloide también esté presente en personas sin demencia. La diferencia parece residir en la capacidad del cerebro para eliminar estos desechos a tiempo.
El cerebro tiene su propio sistema de limpieza
Que el cerebro se “lave” a sí mismo durante el sueño fue descrito por primera vez en 2012 por la neurocientífica Maiken Nedergaard, de la University of Rochester. Ella descubrió el llamado sistema glinfático: una red en la que el líquido cefalorraquídeo fluye continuamente por el cerebro y elimina sustancias de desecho.
Durante este proceso de “lavado” también se eliminan proteínas dañinas, incluidas las placas relacionadas con el Alzheimer. Este sistema es especialmente activo durante el sueño, lo que ayuda a explicar por qué la falta de sueño se asocia cada vez más con el deterioro cognitivo.
La IA ayuda a los investigadores a observar el cerebro
Aunque los científicos saben desde hace tiempo que este sistema de limpieza existe, aún no estaba claro a qué velocidad se mueve exactamente el líquido cefalorraquídeo. Se trata de algo difícil de medir, explica el investigador Douglas Kelley, de la University of Rochester.
“Las resonancias magnéticas ofrecen una buena imagen tridimensional del cerebro, pero son menos adecuadas para capturar flujos de líquido tan lentos”, señala Kelley.
Por ello, los investigadores combinaron imágenes de resonancia magnética (MRI) con modelos de inteligencia artificial entrenados en física. Esto les permitió, por primera vez, calcular con mayor precisión la velocidad a la que el líquido cefalorraquídeo se desplaza por distintas regiones del cerebro.
El líquido no fluye igual en todo el cerebro
¿Qué descubrieron? El estudio muestra que el sistema glinfático elimina desechos de dos formas, y que una de las rutas es mucho más rápida que la otra.
En los espacios abiertos alrededor del cerebro, el líquido se mueve a una velocidad de unos pocos micrómetros por segundo. En lo profundo del tejido cerebral, el proceso es aproximadamente cincuenta veces más lento. Esta diferencia podría ser clave para entender enfermedades como el Alzheimer, en las que los residuos tienden a acumularse precisamente en las zonas más profundas del cerebro.
¿Puede esto ayudar a detectar el Alzheimer antes?
Por ahora, la herramienta de IA está entrenada con cerebros de ratón, pero los investigadores esperan poder aplicar la técnica en humanos en el futuro. Esto permitiría a los médicos detectar posibles diferencias entre cerebros jóvenes y envejecidos, o entre personas sanas y pacientes con Alzheimer.
“Queremos entender si una mala circulación cerebral está relacionada con el Alzheimer, y si podemos ver esos cambios incluso antes de que aparezcan los síntomas”, afirma Kelley. Esto es importante, ya que la demencia afecta finalmente a aproximadamente una de cada cinco personas, siendo el Alzheimer la forma más común.
Los investigadores subrayan que aún queda un largo camino por recorrer. Sin embargo, cada avance en la comprensión de cómo el cerebro se protege a sí mismo puede contribuir a encontrar formas de tratar mejor el Alzheimer en el futuro, o incluso de prevenirlo.
