La enfermedad de Alzheimer (EA) se caracteriza por una serie de síntomas cognitivos reconocibles, pero muchos síntomas no cognitivos, como alteraciones del sueño, ansiedad y depresión, pueden ser signos tempranos de la enfermedad.
por la Universidad de California, San Francisco
Estos síntomas de la patología subyacente de la enfermedad de Alzheimer pueden aparecer décadas antes del inicio del deterioro cognitivo, pero los mecanismos subyacentes a la degeneración en estas etapas no están claros.
Biológicamente hablando, la EA se caracteriza por la progresión de placas de beta amiloide y ovillos neurofibrilares tau-positivos, estos últimos estrechamente asociados con la pérdida de neuronas en el cerebro. Un desafío clave para comprender la progresión de la EA reside en identificar las vías que hacen que ciertas neuronas se vean afectadas de forma desproporcionada, mientras que otras se mantienen intactas.
Para determinar las causas subyacentes de la vulnerabilidad neuronal en las primeras etapas de la EA, un equipo de investigación del Centro de Memoria y Envejecimiento de la Universidad de California en San Francisco utilizó muestras de tejido cerebral de dos regiones cerebrales con diferente susceptibilidad a la EA. Al examinar las diferencias en la expresión génica en ambas áreas cerebrales, determinaron que los mecanismos de regulación del colesterol en el cerebro podrían ser un factor subyacente a la vulnerabilidad selectiva a la EA.
El estudio aparece el 26 de marzo en Alzheimer’s & Dementia .
Utilizando los recursos de dos bancos de cerebros, el Banco de Cerebros de Enfermedades Neurodegenerativas de la UCSF y el Biobanco para Estudios del Envejecimiento de la Universidad de São Paulo, los investigadores reunieron una gran colección de muestras de tejido cerebral de pacientes fallecidos y compararon dos regiones cerebrales diferentes dentro del mismo individuo: una región sin ningún cambio de enfermedad y la otra en las primeras etapas de neurodegeneración tipo Alzheimer.
De cada cerebro, recolectaron una muestra de la sustancia negra (SN), productora de dopamina y una región resistente a la degeneración en la EA, y del locus cerúleo (LC), productor de noradrenalina y altamente vulnerable a la EA. Posteriormente, analizaron el ARN de las diferentes regiones cerebrales para medir los niveles de expresión de diferentes genes. Utilizaron estos datos de expresión génica para obtener una visión completa de los procesos celulares que varían entre estas dos poblaciones neuronales.
«Estas dos regiones son notablemente similares a pesar de sus vulnerabilidades marcadamente diferentes a la enfermedad de Alzheimer», dijo el primer autor del estudio, Alexander Ehrenberg, Ph.D., investigador del Centro de Memoria y Envejecimiento de la UCSF y becario de salud traslacional en el Instituto de Genómica Innovadora.
Ambos son similares anatómica y neuroquímicamente, y también presentan una vulnerabilidad similar a otras enfermedades neurodegenerativas como el párkinson. Por ello, consideramos que las diferencias entre las regiones cerebrales al inicio del estudio ofrecerían pistas sobre la vulnerabilidad selectiva inicial del LC a la enfermedad de Alzheimer.
Sus resultados mostraron una marcada segregación entre el LC y el SN en la regulación de los niveles de colesterol . «Una diferencia clave entre las regiones cerebrales se relaciona con el metabolismo y la homeostasis del colesterol», afirmó Ehrenberg.
Las neuronas del LC muestran características que sugieren una gran necesidad de colesterol: estas neuronas hacen todo lo posible por producir su propio colesterol y absorber la mayor cantidad posible. Las neuronas neuronales, en cambio, no tienen el mismo nivel de exigencia.
Mediante tinción tisular inmunohistoquímica —el método de referencia para la detección de proteínas a nivel de células individuales en tejido de diferentes casos—, los investigadores validaron estos hallazgos. Descubrieron que las neuronas de LC expresan niveles más altos de LDLR, un componente de un receptor llamado sigma-2 que ayuda a las células a absorber moléculas de colesterol. Como consecuencia, los oligómeros tóxicos de beta-amiloide (pequeñas agrupaciones de proteína beta-amiloide) pueden infiltrarse en las neuronas a través de este mismo receptor. Por el contrario, la SN expresa un degradador selectivo de LDLR, lo que la hace menos susceptible a estos oligómeros.
Este hallazgo, así como las diferencias en el procesamiento de metales pesados y otros conjuntos de genes que pueden contribuir a la vulnerabilidad de la LC en comparación con la SN en la EA, resaltan posibles objetivos terapéuticos para el tratamiento temprano de esta enfermedad.
«El estudio destaca cómo la regulación del colesterol no solo explica las diferencias entre la vulnerabilidad de las personas al Alzheimer, sino también las diferencias en la vulnerabilidad entre las regiones cerebrales en las primeras etapas de la enfermedad», dijo la autora principal Lea Grinberg, MD, Ph.D., profesora titular de la Fundación John Douglas French para el Alzheimer en el Centro de Memoria y Envejecimiento de la UCSF.
Una comprensión más profunda de los factores causales que subyacen a la degeneración del LC, y el desarrollo de estrategias para mitigar su vulnerabilidad, podrían tener un profundo impacto en el tratamiento del Alzheimer. La desregulación del LC afecta funciones críticas como la regulación del sueño y el control neuroinflamatorio, ambos reconocidos como factores de riesgo clave que pueden acelerar la progresión de la enfermedad de Alzheimer.
Más información: Alexander J. Ehrenberg et al., Vías que subyacen a la vulnerabilidad neuronal selectiva en la enfermedad de Alzheimer: contraste entre el locus coeruleus vulnerable y la sustancia negra resiliente, Alzheimer’s & Dementia (2025). DOI: 10.1002/alz.70087 . alz-journals.onlinelibrary.wile.co.uk/oi/10.1002/alz.70087
