La acumulación de proteína de Alzheimer interrumpe el centro de navegación del cerebro

Vagar y perderse es común entre las personas con la enfermedad de Alzheimer, pero ¿qué causa este comportamiento desorientado? Una nueva investigación revela que puede deberse a la acumulación de una proteína relacionada con el Alzheimer, que interfiere con el GPS del cerebro.
Los investigadores sugieren que una acumulación de la proteína tau puede interferir con el GPS del cerebro.

El estudio revela que la acumulación de una proteína llamada tau, que se considera un sello distintivo de la enfermedad de Alzheimer, puede dañar las células nerviosas del cerebro que nos ayudan a navegar nuestro entorno.

La líder del estudio, la Dra. Karen Duff, del Instituto Taub para la Investigación sobre la Enfermedad de Alzheimer y el Cerebro del Envejecimiento en el Centro Médico de la Universidad de Columbia (CUMC) en Nueva York, y sus colegas publican sus hallazgos en la revista Neurona.

La enfermedad de Alzheimer es la forma más común de demencia, representa alrededor del 60 al 80 por ciento de todos los casos.

La condición se caracteriza por un declive en las funciones cognitivas, como la memoria, el aprendizaje y la resolución de problemas. Las personas con Alzheimer también pueden experimentar desorientación y cambios de comportamiento, que a veces pueden llevar a deambular.

Según la Asociación de Alzheimer, aproximadamente 6 de cada 10 personas con la enfermedad deambulan; pueden tener problemas para recordar su nombre o dirección mientras están fuera o pueden ser incapaces de reconocer su entorno. Esto puede ponerlos en riesgo de lesiones.

Estudios previos han sugerido que las conductas errantes y otras conductas desorientadas en la enfermedad de Alzheimer surgen como resultado de cambios en la corteza entorrinal (EC), que es una estructura cerebral involucrada en la memoria y la navegación.

El Dr. Duff y sus colegas observan que en la enfermedad de Alzheimer, la CE es una de las primeras áreas del cerebro que se ve afectada por la acumulación de tau, una proteína que puede retorcerse y formar "nudos" que son dañinos para las células nerviosas.

Sin embargo, precisamente cómo tau puede provocar problemas con la navegación. No está claro, hasta ahora.

Tau puede reducir la capacidad de las células de cuadrícula para "disparar"

Para su estudio, el Dr. Duff y sus colegas querían determinar cómo tau afecta a las células de la cuadrícula, que son células nerviosas en la CE que actúan como el GPS del cerebro. A medida que avanzamos por el espacio, las celdas de la red transmiten señales eléctricas que crean un mapa interno que nos ayuda a navegar nuestro entorno.

Para llegar a sus conclusiones, los investigadores monitorearon las celdas de la cuadrícula en dos grupos de ratones mayores mientras realizaban una serie de tareas cognitivas espaciales. Un grupo de ratones había sido genéticamente modificado para expresar tau en la CE, mientras que el otro grupo consistía en ratones normales.

Los investigadores encontraron que los ratones que expresaban tau eran mucho menos propensos a ser capaces de navegar a su alrededor que los ratones normales, lo que indica que la tau interfiere con la función de la celda de la cuadrícula en la CE.

La investigación adicional de los cerebros de los roedores mostró que tau solo destruía o interfería con células excitadoras en la CE, no con células inhibidoras. Las células excitadoras son células que transmiten señales eléctricas, o "fuego", mientras que las células inhibidoras suprimen dichas señales.

Según el equipo, este hallazgo sugiere que tau reduce la capacidad de disparo de las celdas de la grilla, dificultando la navegación.

"Parece que la patología tau ahorró las células inhibidoras, alterando el equilibrio entre las células excitadoras e inhibidoras y desalineando los campos de grillas de los animales", dice Hongjun Fu, Ph.D., autor del primer estudio y también del Instituto Taub.

Los hallazgos pueden adelantar el diagnóstico y tratamiento de Alzheimer

Según el Dr. Eric Kandel, profesor de ciencias cerebrales de Kavli en CUMC, el estudio del equipo "muestra claramente que la patología tau, comenzando en la corteza entorrinal, puede conducir a déficits en la activación de células de la grilla y subyace al deterioro de la cognición espacial que vemos en la enfermedad de Alzheimer humana ".

Él agrega que esto podría ampliar nuestra comprensión de los cambios cerebrales que surgen en las primeras etapas del Alzheimer.

Además, los investigadores creen que sus hallazgos indican que la estimulación cerebral profunda y otras terapias dirigidas a células nerviosas específicas tienen el potencial de tratar la desorientación espacial en personas con Alzheimer.

Sin embargo, el coautor del estudio Gustavo A. Rodríguez, Ph.D., también del Instituto Taub, señala que hay mucho más que debemos aprender sobre el papel de las células de la grilla en el Alzheimer.

"Todavía no sabemos qué porcentaje de celdas sanas de la grilla se necesitan para una navegación adecuada o si este sistema es rescatable una vez que ha sido comprometido", explica.

Aún así, el Dr. Duff confía en que su descubrimiento tiene el potencial de beneficiar a millones de personas que viven con la enfermedad de Alzheimer.

"[...] nuestros hallazgos sugieren que es posible desarrollar pruebas cognitivas basadas en la navegación para diagnosticar la enfermedad de Alzheimer en sus etapas iniciales. Y si podemos diagnosticar la enfermedad temprano, podemos empezar a administrar terapias antes, cuando pueden tener una gran impacto."

Dra. Karen Duff

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