La búsqueda -a menudo desalentadora- de formas para prevenir o tratar la enfermedad de Alzheimer podría haber ganado algo de esperanza esta semana con una nueva idea brillante y una nueva banda sonora también.
En experimentos realizados con ratones, los científicos utilizaron luz y sonido para orquestar una serie de episodios caracterizados por un estado inusual de sincronía electrónica en el cerebro de los animales. Provocados por una luz parpadeante suave y un zumbido pulsante -ambos programados para ser emitidos 40 veces por segundo- sus cerebros comenzaban a resonar a la misma frecuencia.
Los resultados, publicados esta semana en la revista Cell, brindan algunas sólidas ideas sobre lo que puede salir mal en la enfermedad de Alzheimer y cómo ese proceso podría detenerse o revertirse.
Los expertos señalan que la nueva investigación podría generar una nueva clase de dispositivos médicos para tratar la enfermedad de Alzheimer de una manera que los medicamentos experimentales no han logrado hasta el momento.
Pronto se probará en pacientes con síntomas de enfermedad leve a moderada, si la estrategia, llamada sincronización por oscilación gamma, es tan efectiva en las personas como parece ser en los ratones. También se probará en personas con deterioro cognitivo leve, una condición que a menudo precede al Alzheimer.
Esos ensayos están patrocinados por Cognito Therapeutics, una empresa nueva cofundada por la neurocientífica del MIT, Li-Huei Tsai, autora principal del nuevo estudio.
El presidente de Cognito, Zach Malchano, afirmó que los tres primeros ensayos de la compañía explorarán la seguridad de la terapia y su efectividad. El ejecutivo espera realizar esos ensayos y presentar sus primeros resultados el próximo año.
Luego se realizaría una prueba a gran escala de “terapia de estimulación gamma”, utilizando un dispositivo portátil que permitiría a los sujetos autoadministrarse los tratamientos experimentales, comentó Malchano.
El éxito de la nueva estrategia en humanos es una gran incógnita, reconoció Tsai. Cuando se trata de enfermedades cerebrales, muchas terapias que funcionaron en ratones no lograron ser efectivas en las personas.
“Los antecedentes no son buenos”, precisó Tsai, quien dirige el Picower Institute for Memory and Learning, del MIT.
Pero esta estrategia tiene una ventaja que las drogas, los implantes y los procedimientos quirúrgicos no tienen, explicó: “Sin siquiera romper la piel, parece reclutar células especiales para realizar su trabajo de curación dentro del cerebro. En miles de ratones, no ha habido evidencia de efectos secundarios no deseados, agregó.
La nueva investigación se apoya en esfuerzos anteriores realizados por el laboratorio de Tsai para utilizar una técnica llamada optogenética y luego la estimulación visual para provocar la sincronía de las ondas gamma y corregir la señalización defectuosa en el cerebro. Ello funcionó, pero sólo en la corteza visual, que normalmente no es atacada por el Alzheimer.
En el nuevo estudio, los investigadores agregaron estimulación acústica que pulsaba a la misma frecuencia que la estimulación visual. Y cuando los ratones, que fueron criados para desarrollar síntomas similares a los de la enfermedad de Alzheimer, fueron expuestos a ambos, los investigadores vieron que las neuronas en varios de los circuitos de memoria clave de sus cerebros intervenían y comenzaban a resonar exactamente a la misma frecuencia.
Lo que ocurrió a continuación fue notable e inesperado, incluso para los autores del estudio.
A raíz de las sesiones de luz y sonido, un ejército de células inmunitarias reenergizadas descendió en varias áreas de los cerebros tratados, incluidas las más afectadas por la demencia. Luego se pusieron a trabajar a toda máquina en una buena ‘limpieza’.
Normalmente inactivas a medida que la enfermedad de Alzheimer se afianza, estas células limpiadoras de desechos, llamadas microglías, comenzaron a aspirar las placas pegajosas y las marañas de proteínas que atormentan los cerebros de las personas con el trastorno de memoria.
“Las microglías lucían totalmente diferente”, afirmó Tsai. “Los cuerpos celulares parecían más grandes; el cuerpo celular era más complejo y vimos más proteína beta-amiloide dentro de las microglías”.
En algunas estructuras, el número de placas amiloides en los cerebros de los ratones tratados se redujo en más de la mitad en comparación con los ratones que no recibieron el tratamiento de estimulación. En aquellos tratados, los investigadores también observaron mejoras en el estado de los vasos sanguíneos del cerebro, que se habían vuelto débiles y permeables. Las regiones cerebrales que habían comenzado a encogerse y fallar, volvieron a lucir rosadas nuevamente.
Estos cambios ocurrieron no sólo en las regiones del cerebro que estaban en el extremo receptor de la estimulación, las cortezas visuales y auditivas. También sucedieron en regiones cerebrales más remotas, que balbucean y fallan en la enfermedad de Alzheimer y en varias otras afecciones cerebrales: el hipocampo (clave para la formación de memoria, el almacenamiento y la recuperación de información) y la corteza prefrontal (la sede de la atención, el juicio y el razonamiento de orden superior).
Después de una semana de pasar una hora al día en presencia de sonidos y luces a una frecuencia de 40 hertz, ratones que habían estado sumidos en la agonía de la demencia -animales que habían comenzado a perderse en laberintos que antes les resultaban familiares- recuperaron su habilidad para reconocer las guías olvidadas y encontrar su camino hacia las recompensas.
“Es un estudio hermoso”, afirmó el neurocientífico, Michael M. Merzenich, profesor emérito de la UC San Francisco, que no participó en la investigación. Los resultados pueden ayudar a identificar algunas de las dinámicas más poderosas en la salud del cerebro, comentó.
El hallazgo central del estudio -que la inducción de la sincronía eléctrica desencadenó una amplia gama de efectos- sugiere que podría haber una sola palanca clave para preservar o restablecer el orden en los cerebros afectados por la edad y la enfermedad. Merzenich lo llamó un “interruptor mágico”.
Algunas intervenciones de comportamiento son prometedoras al cambiar ese interruptor y liberar ese torrente, explicó Merzenich, quien ahora es director científico de Posit Science, que diseña y comercializa una gama de programas de entrenamiento mental. Pero aún así, nadie sabe cómo ocurre.
Los diseñadores de medicamentos han esperado activar ese interruptor químicamente, hasta ahora sin éxito. “Aquí, lo han hecho mecánicamente”, expuso Merzenich. “Y eso es realmente genial”.
Para el Dr. Lon Schneider, especialista de la USC en Alzheimer, el nuevo trabajo agrega otra estrategia prometedora a una creciente gama de intervenciones conductuales y terapias basadas en dispositivos, en las que muchos pacientes ponen sus esperanzas.
Además de la nutrición, la musicoterapia, el entrenamiento cerebral y el compromiso social, los pacientes interesados en prevenir la demencia están probando la estimulación magnética transcraneal, el ultrasonido enfocado, la estimulación del nervio neumogástrico y la terapia de shock electroconvulsivo.
Algunas pueden ayudar sólo un poco. Pero como muchas son menos invasivas, los pacientes pueden sentirse más cómodos con probarlas, explicó Schneider.
A medida que los investigadores siguen indagando si funcionan estos métodos, además del por qué y cómo, podrían encontrar ciertas combinaciones, o incluso nuevas estrategias, que actúan mejor juntas, explicó el médico.
