EUROPA
PRESS
8 mayo
2019
La
estimulación visual puede funcionar contra el Alzheimer
Hace varios años, neurocientíficos del
Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés), en
Estados Unidos, demostraron que podían reducir drásticamente las placas amiloides observadas en la enfermedad de Alzheimer en
ratones simplemente al exponer a los animales a luz intermitente a una
frecuencia específica.
En un nuevo estudio, los investigadores encontraron que este
tratamiento tiene efectos generalizados a nivel celular, y no solo ayuda a las
neuronas sino también a las células inmunes llamadas microglia. En general,
estos efectos reducen la inflamación, mejoran la función sináptica y protegen
contra la muerte celular en ratones que están genéticamente programados para
desarrollar la enfermedad de Alzheimer.
"Parece que se evita la neurodegeneración
en gran medida", destaca el autor principal del estudio, Li-Huei Tsai, director del Instituto
Picower para el Aprendizaje y la Memoria del MIT. Los
autores también encontraron que la luz parpadeante impulsó la función cognitiva
en los ratones, que se desempeñaron mucho mejor en las pruebas de memoria
espacial que los ratones no tratados. El tratamiento también produjo efectos
beneficiosos sobre la memoria espacial en ratones más viejos y sanos.
Oscilaciones gamma
en la corteza visual
Chinnakkaruppan Adaikkan,
postdoctorado del MIT, es el autor principal del estudio, que se publica en la
edición digital de este martes de 'Neuron'. El
estudio original de Tsai sobre los efectos de la luz
intermitente mostró que la estimulación visual a una frecuencia de 40 hertz (ciclos por segundo) induce ondas cerebrales
conocidas como oscilaciones gamma en la corteza visual. Se cree que estas ondas
cerebrales contribuyen a las funciones cerebrales normales, como la atención y
la memoria, y estudios anteriores han sugerido que están alteradas en los
pacientes con Alzheimer.
Tsai y sus colegas descubrieron
posteriormente que la combinación de la luz parpadeante con los estímulos de
sonido (tonos de 40 hertzios) reducía las placas aún más y también tenía
efectos de mayor alcance, que se extendían al hipocampo y partes de la corteza prefrontal. Los investigadores también han hallado
beneficios cognitivos de las oscilaciones gamma inducidas por la luz y el
sonido.
En su nuevo trabajo, los investigadores querían profundizar
en cómo surgen estos efectos beneficiosos. Se centraron en dos cepas diferentes
de roedores que están genéticamente programadas para desarrollar los síntomas
del Alzheimer. Una, conocida como Tau P301S, tiene una versión mutada de la
proteína Tau, que forma ovillos neurofibrilares como
los que se ven en los pacientes con Alzheimer. La otra, conocida como CK-p25,
puede inducirse para producir una proteína llamada p25, que causa neurodegeneración grave. Ambos modelos muestran una pérdida
de neuronas mucho mayor que el modelo que utilizaron para el estudio de
parpadeo de luz original, dice Tsai.
Los científicos hallaron que la estimulación visual,
suministrada una hora al día durante tres a seis semanas, tuvo efectos
dramáticos en la degeneración de las neuronas. Comenzaron los tratamientos poco
antes del inicio de la degeneración, en ambos tipos de modelos de Alzheimer.
Después de tres semanas de tratamiento, los ratones Tau P301S no mostraron
degeneración neuronal, mientras que los ratones Tau P301S no tratados habían
perdido del 15 al 20 por ciento de sus neuronas. También se evitó la neurodegeneración en los ratones CK-p25, que fueron
tratados durante seis semanas.
"He estado trabajando con la proteína p25 durante más
de 20 años, y sé que esta es una proteína muy neurotóxica. Encontramos que los
niveles de expresión del transgén p25 son exactamente iguales en los ratones
tratados y no tratados, pero no hay neurodegeneración
en los ratones tratados, dice Tsai. No he visto nada
de eso. Es muy impactante".
Los investigadores también encontraron que los ratones
tratados obtuvieron mejores resultados en una prueba de memoria espacial
llamada el laberinto acuático de Morris. Curiosamente, también encontraron que
el tratamiento mejoró el rendimiento en roedores más viejos que no tenían
predisposición a la enfermedad de Alzheimer, pero no en ratones jóvenes y
sanos.
Cambios genéticos
Para tratar de averiguar qué estaba sucediendo a nivel
celular, los investigadores analizaron los cambios en la expresión génica que
se produjeron en ratones tratados y no tratados, tanto en neuronas como en microglía, células inmunitarias que son responsables de
eliminar los desechos del cerebro.
En las neuronas de ratones no tratados, los investigadores
observaron una disminución en la expresión de los genes asociados con la
reparación del ADN, la función sináptica y un proceso celular llamado tráfico
de vesículas, que es importante para que las sinapsis funcionen correctamente.
Sin embargo, los ratones tratados mostraron una expresión
mucho mayor de esos genes que los roedores no tratados. Los investigadores
también hallaron un mayor número de sinapsis en los ratones tratados, así como
un mayor grado de coherencia (una medida de la sincronía de ondas cerebrales
entre diferentes partes del cerebro).
En su análisis de microglía, los
investigadores encontraron que las células en ratones no tratados elevaron su
expresión de genes promotores de la inflamación, pero los ratones tratados
mostraron una disminución notable en esos genes, junto con un aumento de genes
asociados con la motilidad. Esto sugiere que, en los ratones tratados, la microglía podría estar trabajando mejor para combatir la
inflamación y eliminar las moléculas que podrían conducir a la formación de
placas amiloides y ovillos neurofibrilares,
según los investigadores.
También encontraron niveles más bajos de la versión de la
proteína Tau que tiende a formar enredos. Una pregunta sin respuesta clave, que
los investigadores ahora están estudiando, es cómo las oscilaciones gamma
activan todas estas medidas de protección, dice Tsai.
"Mucha gente me ha estado preguntando si la microglía es el tipo de célula más importante en este
efecto benéfico, pero para ser sincero, realmente no lo sabemos, reconoce.
Después de todo, las oscilaciones son iniciadas por las neuronas, y todavía me
gusta pensar que son los reguladores maestros. Creo que la oscilación en sí
misma debe desencadenar algunos eventos intracelulares, justo dentro de las
neuronas, y de alguna manera están protegidas".
Los investigadores también planean probar el tratamiento en
roedores con síntomas más avanzados para ver si la degeneración neuronal puede
revertirse después de que comience. También han comenzado ensayos clínicos de
fase 1 de estimulación de luz y sonido en pacientes humanos.