La enfermedad de Alzheimer (EA) es una enfermedad neurodegenerativa debilitante que afecta a un porcentaje significativo de personas mayores en todo el mundo.
por SPIE
Las sinapsis son puntos de comunicación entre neuronas, que pueden modificarse según nuestras experiencias. Al añadir, eliminar, fortalecer o debilitar contactos sináptLa estimulación cerebral de baja intensidad puede restaurar la salud neuronal en la enfermedad de Alzheimericos, nuestro cerebro codifica nuevos eventos u olvida los anteriores.
En la EA, la plasticidad sináptica ( la capacidad del cerebro para regular la fuerza de las conexiones sinápticas entre neuronas) se ve significativamente afectada. Esto empeora con el tiempo, reduciendo las funciones cognitivas y de memoria, y conllevando una menor calidad de vida. Hasta la fecha, no existe una cura eficaz para la EA, y solo existen tratamientos limitados para controlar los síntomas.
Estudios han demostrado que la estimulación magnética transcraneal repetitiva (EMTr), una técnica de estimulación cerebral no invasiva que utiliza pulsos electromagnéticos para dirigirse a regiones cerebrales específicas, tiene potencial terapéutico para el manejo de la demencia y enfermedades relacionadas. Estudios previos demuestran que la EMTr puede promover la plasticidad sináptica en sistemas nerviosos sanos. Además, ya se utiliza para tratar ciertas enfermedades neurodegenerativas y neuropsiquiátricas. Sin embargo, las respuestas individuales a la EMTr para el manejo de la enfermedad de Alzheimer son variables y los mecanismos subyacentes no se comprenden con claridad.
Recientemente, investigadores de la Universidad de Queensland (Australia) y del Centro de Investigación y Educación sobre la Demencia Wicking de la Universidad de Tasmania investigaron los efectos de la EMTr en las sinapsis de la corteza cerebral de ratones con demencia tipo Alzheimer. Su informe se publicó en Neurophotonics .
«Dado que la disfunción sináptica es un mecanismo clave en la EA, en este estudio cuantificamos los cambios en los botones axónicos sinápticos en un modelo murino de EA en respuesta a la EMTr, comparándolos con los de ratones sanos», explica la Dra. Barbora Fulopova, autora correspondiente y profesora de la Universidad de Queensland.
Los botones axónicos son terminaciones especializadas de un axón, la parte larga y delgada de una neurona que conecta neuronas mediante la transmisión de señales neuronales. Estos son los sitios donde se forman las sinapsis, lo que permite la comunicación entre las neuronas. Por lo tanto, cualquier cambio en el número o la función de estos botones puede tener profundos efectos en la conectividad cerebral.
En este estudio, los investigadores observaron cambios estructurales en dos tipos de botones excitatorios: los «botones terminales» (TB) (cortas protuberancias del eje axónico que suelen conectar neuronas en un área local) y los «botones de paso» (EPB) (pequeñas estructuras con forma de esfera a lo largo de los axones que suelen conectar regiones distales). Utilizaron imágenes de dos fotones para visualizar axones y sinapsis individuales en el cerebro de un animal vivo.
El estudio se realizó en ratones de la cepa APP/PS1 xThy-1GFP-M, un cruce entre la cepa APP/PS1 (modificada genéticamente para presentar síntomas similares a los de la EA en humanos) y la cepa Thy1-GFP-M, que expresa una proteína fluorescente en ciertas neuronas. Esta combinación provoca la luminiscencia de los axones durante la obtención de imágenes, lo que permite un seguimiento preciso de los cambios en los botones sinápticos a lo largo del tiempo. El equipo monitorizó la dinámica de los botones axónicos en estos ratones a intervalos de 48 horas durante ocho días, antes y después de una única sesión de EMTr. Posteriormente, compararon estos hallazgos con los de ratones sanos de tipo silvestre (WT).
Descubrieron que tanto los TB como los EPB en el modelo murino con EA tenían una densidad comparable a la de los ratones WT sanos. Sin embargo, la renovación de ambos tipos de botones fue significativamente menor en el modelo murino con EA antes de la EMTr, probablemente debido a la acumulación de placa amiloide, un marcador clave de demencia y potencialmente causante de enfermedades como la EA.
Tras una sola sesión de rTMS de baja intensidad, el recambio de TB en ambas cepas aumentó significativamente, mientras que no se observaron cambios en el recambio de EPB. Cabe destacar que los mayores cambios se observaron dos días después de la estimulación, con un aumento del 88 % en el recambio de TB para la cepa WT y del 213 % en la cepa APP-GFP. Sin embargo, este aumento regresó a los niveles previos a la estimulación al octavo día.
Además, en el modelo murino con EA, este aumento en el recambio fue comparable a los niveles de recambio observados en los ratones WT antes de la estimulación. Esto indica que la rTMS de baja intensidad puede restaurar la plasticidad sináptica de los TB a la observada en ratones sanos. Además, el hecho de que solo los TB, y no los EPB, respondieran a la rTMS sugiere la posibilidad de que los mecanismos de la rTMS sean específicos del tipo celular.
«Este es el primer estudio que proporciona evidencia de la respuesta de los botones presinápticos a la EMTr tanto en un sistema nervioso sano como en uno con demencia», señala Fulopova. «Dada la relación establecida entre la disfunción sináptica y el deterioro cognitivo en la demencia, y el uso de la EMTr para el tratamiento de otras enfermedades neurodegenerativas, nuestros hallazgos resaltan su potencial como un potente complemento a las estrategias actuales de manejo de la EA».
Este estudio supone un avance significativo en la comprensión de la enfermedad de Alzheimer. Si bien se requiere más investigación, sus hallazgos abren el camino a tratamientos específicos con EMTr que podrían mejorar la calidad de vida de los pacientes con enfermedad de Alzheimer.
Más información: Barbora Fulopova et al., La estimulación magnética transcraneal repetitiva aumenta la plasticidad sináptica de los axones corticales en el modelo murino de amiloidosis APP/PS1, Neurophotonics (2025). DOI: 10.1117/1.NPh.12.S1.S14613
