Diseñan un modelo de simulación de la actividad cerebral que permitiría ensayar tratamientos para enfermedades neurodegenerativas

“El Alzheimer es una enfermedad difícil de tratar. Los fármacos actuales únicamente permiten tratar algunos de los síntomas asociados. Los modelos que nosotros diseñamos podrían permitir simular la interacción con las sustancias químicas y el cerebro para ver cuáles fármacos son capaces de normalizar algunos efectos de la enfermedad”, explica Enzo Tagliazucchi, investigador del CONICET y del Instituto Latinoamericano de Salud Cerebral (BrainLat) en la Universidad Adolfo Ibañez, de Chile. “Es menos costoso que un ensayo clínico en el mundo real, y en fase preliminar pueden llegar a servir para limitar o apoyar el uso de ciertos fármacos antes de continuar su estudio”, advierte el científico, que lideró el estudio que acaba de publicarse en la revista Alzheimer’s Research & Therapy.

Los modelos biofísicos aplicados a pacientes con demencia revelan vínculos entre el origen geográfico, el sexo, la duración de la enfermedad y la pérdida de inhibición neuronal, se tituló el paper, realizado en el marco de una red de colaboración internacional llamada RedLat, coordinada por el neurocientífico Agustín Ibañez, también del Instituto Latinoamericano de Salud Cerebral. La investigación aplica un novedoso modelo computacional que muestra cómo el comportamiento anómalo del cerebro se agrava con los años de la enfermedad y es mucho más marcado en pacientes que vienen de países con contextos más desafiantes. “Vimos un efecto directo del origen geográfico de las personas”, señala Tagliazucchi. A nivel neurobiológico, pudieron estudiar cómo las neuronas se hiperexcitan, lo cual puede llevar a cambios estructurales del cerebro a medida que estas enfermedades avanzan y terminan causando la muerte de las neuronas. El estudio está basado en miles de datos de personas provenientes tanto de Estados Unidos como de Argentina, Colombia, Chile, Perú, México, como de otros países de Latinoamérica.

“La hiperexcitabilidad en estas patologías ocurre cuando se empieza a perder tejido cerebral –dice el científico-. Las neuronas no pueden mantener esa alta actividad prolongada en el tiempo, lo cual puede causar muerte neuronal y atrofia cerebral. Nosotros, gracias a este modelo computacional, demostramos que esa hiperexcitación se vuelve más marcada a medida que avanza la enfermedad, y que la velocidad con la que se vuelve más marcada es más grande según el origen geográfico, por ejemplo, en los pacientes de América Latina. Por ejemplo, una persona que tenga esta enfermedad desde hace cinco años en Latinoamérica, va a tener este fenómeno mucho más intensificado que alguien que tiene cinco años con la enfermedad en el Hemisferio Norte”.

Tal como explica el científico, este estudio es novedoso porque “la mayoría de los estudios científicos sobre estas enfermedades se han realizado con pacientes de Estados Unidos o Europa, y esto representa un problema, porque la población de esos lugares no tiene las mismas características y problemáticas que tenemos en Latinoamérica. Porque estas enfermedades, además de aparecer por predisposición genética, se profundizan por lo que se llama ´factores ambientales´, tales como el estrés, el nivel de nutrición, la educación, y otros factores socioeconómicos, que influyen en la actividad cerebral. Pero si bien estos factores impactan en el envejecimiento del cerebro, son modificables lo cual encausar a la población hacia un ciclo más cercano a lo que se denomina ´envejecimiento saludable´. Como científicos, queremos entender mejor los mecanismos de estas enfermedades y el entorno, para ayudar a tomar medidas, incluso de política pública, que puedan mitigar la aparición de enfermedades neurodegenerativas en edades más avanzadas”, explica Tagliazucchi, y continúa: “Gracias al consorcio RedLat estamos logrando investigar los mecanismos biológicos detrás de las enfermedades neurodegenerativas simulando la actividad del cerebro, para tratar de entender a nivel neuronal qué como factores asociados a lo socioeconómico e incluso cultural impactan biológicamente en el envejecimiento”.

Además del factor geográfico, los científicos observaron diferencias de género en torno a estas enfermedades. “En los países más empobrecidos, estos mecanismos de progresión de la enfermedad se aceleraron aún más en las mujeres, lo que nos sugiere a que también pueden estar incidiendo factores de desigualdad de género”, indica Tagliazucchi.

El paso siguiente de este estudio será hacer una caracterización más fina de los factores asociados al envejecimiento y su influencia en estas enfermedades. “Hay un cúmulo de factores que pueden influenciar en el envejecimiento sano. Puede ser el estrés, la desnutrición, la educación. De todas esas variables, queremos hacer una caracterización fina y entender cuáles son las que están detrás de esto. En América Latina puede ser más desafiante todo lo que tiene que ver con el acceso a la salud pública y privada y el estrés asociado a deprivaciones económicas. Pero por otro lado la nutrición, en países como Estados Unidos, es conocido que la población tiene una nutrición deficiente e hipercalórica a pesar de tener un nivel socioeconómico mucho más elevado. Entonces hay múltiples factores para tener en cuenta dependiendo el contexto de los pacientes, y nuestro objetivo es estudiar cómo los mismos afectan distintos procesos a nivel biológico en el envejecimiento”, afirma el investigador.
Referencia bibliográfica: 

Moguilner, S., Herzog, R., Perl, Y. S., Medel, V., Cruzat, J., Coronel, C., … & Tagliazucchi, E. (2024). Biophysical models applied to dementia patients reveal links between geographical origin, gender, disease duration, and loss of neural inhibition. Alzheimer’s Research & Therapy, 16(1), 1-16.

DOI: 10.1186/s13195-024-01449-0
 
Por Cintia Kemelmajer