Investigadores de BCAM, junto con científicos otras Instituciones vascas y canadienses, publican un artículo sobre cómo el Amiloide-β (Aβ) y el Glutamato se acumulan en la aparición del Alzheimer, abriendo nuevas oportunidades terapéuticas

El estudio, publicado en la prestigiosa Elsevier Neurobiology of Disease, profundiza en la intrincada biología molecular detrás de la aparición de la enfermedad de Alzheimer, cuando la enfermedad aún no se detecta. Giulio Bonifazi, autor principal del estudio, explica: "Nos centramos en el fenómeno de la hiperexcitabilidad que a menudo se observa en pacientes con Alzheimer con pocos o ningún déficit cognitivo. Nuestro objetivo era entender si podemos usar el fenómeno para diagnosticar el inicio del Alzheimer de manera anticipada".

Utilizando modelos computacionales avanzados, el equipo liderado por Bonifazi caracterizó las condiciones para la acumulación de glutamato en el cerebro en presencia de placas de Aβ, un marcador bien conocido del Alzheimer: "Descubrimos que la acumulación de glutamato y la hiperactividad neuronal no son proporcionales, ya que dependen de manera variable, es decir, no linealmente, de las placas de Aβ, y esta no linealidad puede explicar diferentes tipos de Alzheimer", dice Bonifazi.

"La perspectiva innovadora pionera en este estudio es que hacemos hincapié en la naturaleza no lineal del interactoma molecular detrás del Alzheimer", explica Maurizio De Pitta, autor principal que coordina el estudio: "El marco no lineal del trastorno explica naturalmente la llamada 'degeneración' de la patología, es decir, la posibilidad de desarrollar los mismos síntomas pero de diferentes maneras. Al mismo tiempo, demostramos que diferentes caminos hacia el inicio del Alzheimer pueden tratarse de manera diferente, con algunos conduciendo a mejores resultados que otros".

El impacto del estudio se extiende más allá del Alzheimer, ya que muchas otras patologías pueden describirse en el marco de la teoría de variedades no lineales. "Esperamos que gracias a nuestra colaboración interdisciplinaria con Achucarro, nuestra investigación pueda ayudar a allanar el camino para nuevos enfoques en la exploración terapéutica en la neurodegeneración y el declive cognitivo relacionado con el envejecimiento", concluye Bonifazi.

RESUMEN

Se cree que el proceso fisiopatológico de la enfermedad de Alzheimer (EA) comienza muchos años antes del diagnóstico formal de la demencia de EA. Esta fase preclínica prolongada ofrece una ventana crucial para posibles intervenciones terapéuticas, sin embargo, su caracterización completa sigue siendo esquiva. La evidencia acumulada sugiere que el amiloide-β (Aβ) puede mediar la hiperactividad neuronal en la disfunción del circuito en las primeras etapas de la EA. Al mismo tiempo, la actividad neural también puede facilitar la acumulación de Aβ a través de interacciones intricadas de retroalimentación, complicando la elucidación de las condiciones que gobiernan la hiperactividad dependiente de Aβ y su utilidad diagnóstica. En este estudio, los investigadores utilizan modelado biológico para arrojar luz sobre tales condiciones. Su análisis revela que la naturaleza inherentemente no lineal de las interacciones moleculares subyacentes puede dar lugar a la aparición de varios modos de hiperactividad. Esta diversidad en los mecanismos de hiperactividad puede explicar en última instancia un espectro de manifestaciones de EA.