Estudian cómo afectan las placas de beta amiloide al cerebro con alzhéimer

Tratar de llegar a comprender mejor los cambios que se producen en el cerebro afectado por la enfermedad de Alzheimer es uno de los objetivos de un estudio llevado a cabo por un equipo de investigadores del Laboratorio Cajal de Circuitos Corticales de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM).

Una de las características fundamentales de esta enfermedad es la acumulación en el cerebro de una sustancia llamada beta amiloide. Por ello, el objetivo de los científicos ha sido determinar si la presencia de placas de esta sustancia provocaba alteraciones en las neuronas.

En una investigación con ratones de laboratorio a los que se les ha inducido la producción de beta amiloide los expertos han analizado mediante microscopía confocal las características morfológicas, así como la inervación GABAérgica del segmento inicial del axón de las neuronas piramidales. Es una región de especial interés ya que está implicada en la generación de los potenciales de acción necesarios para la transmisión de información entre las neuronas.

Como resultado de su trabajo, los investigadores constataron que la estructura del segmento inicial del axón no se ve afectada por la acumulación de beta amiloide. Sin embargo, el estudio demostró que la inervación GABAérgica disminuye cuando este segmento contacta con las placas de beta amiloide o pasa cerca de ellas, lo que puede ayudar a explicar la hiperactividad neuronal que presentan algunos pacientes de alzhéimer .

Para Javier De Felipe, director del área de Neurobiología del Proyecto Cajal Blue Brain (UPM-CSIC), el trabajo supone “un paso más hacia una mejor comprensión de los fenómenos que ocurren en un cerebro con la enfermedad de Alzheimer. Cuanto más se conozca sobre las causas y consecuencias, más cerca estaremos de desarrollar un tratamiento eficaz para esta enfermedad”.

Los autores centrarán ahora su estudio en “la influencia de las placas de beta amiloide sobre otros componentes del segmento inicial del axón, como son los canales iónicos necesarios para la generación de los potenciales de acción”, continúa Alberto Muñoz, uno de los autores. "Además, pretendemos estudiar el papel que desempeña la hiperfosforilación de tau –la otra característica patológica de la enfermedad– sobre diversos aspectos del segmento para conocer mejor cómo afecta todo ello a la transmisión de información en el cerebro”, concluyen.

Laboratorio Cajal de Circuitos Corticales

Dirigido por Javier DeFelipe, el Laboratorio Cajal de Circuitos Corticales tiene una dilatada experiencia en el análisis de la organización microanatómica y neuroquímica de la corteza cerebral, mediante la utilización de una variedad de técnicas, entre las que se incluyen inyecciones intracelulares, técnicas histoquímicas e inmunocitoquímicas para microscopía óptica y electrónica, y métodos de reconstrucción 3D para microscopía óptica y electrónica.

A partir de 2006 comenzó a centrarse en el estudio de la enfermedad de Alzheimer, y se continúan los trabajos sobre la microestructura de la corteza cerebral normal. En 2009 se inició una nueva etapa con la participación en el proyecto Blue Brain cuyo origen se remonta al año 2005, cuando L’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (Suiza) y la compañía IBM anunciaron conjuntamente el ambicioso proyecto de crear un modelo funcional del cerebro utilizando el superordenador Blue Gene, de IBM.

A finales de 2006, el proyecto Blue Brain había creado un modelo de la unidad funcional básica del cerebro, la columna neocortical. Sin embargo, las metas marcadas por el proyecto imponían su conversión en una iniciativa internacional. En este contexto surge en España el proyecto Cajal Blue Brain, cuyos objetivos se encuadran en dos ejes principales: la microorganización anatómica y funcional de la columna neocortical y el desarrollo de tecnología biomédica, fundamentalmente informática.