La enfermedad de Alzheimer es una patología cerebral que genera defectos en la conducta, destreza manual y sobre todo en la memoria. Existen numerosos grupos de investigación y tipos de estudios que se están realizando sobre el Alzheimer pero, ¿qué se sabe sobre las nuevas y potenciales dianas terapéuticas?
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Enfermedad de Alzheimer: definición, descubrimiento y causa
La enfermedad de Alzheimer fue descubierta por el psiquiatra alemán Alois Alzheimer en 1901. La historia del descubrimiento tiene su origen en una paciente de 51 años llamada Auguste D, la cual fue ingresada por signos de demencia en el hospital de Frankfurt, el 25 de Noviembre de 1901. La paciente se caracterizó por tener una pérdida de memoria sorprendentemente alta por lo que, a Alzheimer le llamó la atención y la llegó a documentar por primera vez en el congreso de psiquiatras del sureste alemán en 1906. Tras este congreso y tras la muerte de Alois Alzheimer, los demás neurocientíficos y psiquiatras con el tiempo le otorgaron el nombre de la demencia al científico alemán.
Como se ha mencionado anteriormente la enfermedad de Alzheimer es una patología que se engloba dentro de las demencias, de hecho se encuentra catalogada como la más común de ellas. Se trata de una enfermedad neurodegenerativa progresiva que conlleva la muerte de las neuronas y con ello el deterioro de las habilidades sociales, comportamiento y sobre todo pérdida de la memoria de los pacientes que les llevan a la falta de independencia.
Las causas de está enfermedad, a día de hoy no son del todo conocidas. Se sabe que no se trata de un trastorno genético, si bien en un 1% de los casos, hay algunos genes situados sobre todo en los cromosomas 21 que pueden llevar a generar una predisposición a padecer la enfermedad. Sin embargo, los estudios indican que una de las causas principales es la acumulación patológica del peptido beta amiloide (Aβ) en sus formas tóxicas.
En condiciones no patológicas, esta proteína se encuentra relacionada con la plasticidad sináptica, es decir, con los mecanismos implicados en la generación de la memoria; sin embargo, se ha documentado que en pacientes de Alzheimer existe un incremento patológico de esta proteína pudiendo llegar a generar una serie de desequilibrios que desembocan en todos los síntomas que tienen los pacientes.
Como se investiga el Alzheimer: modelos y estudios de la memoria
Modelos
Como se ha comentado en el anterior apartado, una de las características de esta patología es la pérdida de memoria. Por ello, se han tenido que desarrollar pruebas para poder estudiarlas y modelos animales, generalmente en ratones o ratas, en los que llevarlos a cabo. Aunque existen numerosos modelos para poder estudiar esta enfermedad, para poder descubrir nuevas dianas terapeúticas y prevenir la aparición del Alzheimer, es útil poder estudiar un estadío temprano de la patología. Por ello, dos modelos comunes son:
1.- Inyecciones del péptido beta amiloide. Como se ha explicado, la acumulación de Aβ se asocia a la aparición de la pérdida de memoria, por ello se quiere estudiar el mecanismo por el que se produce. Para realizar estos estudios, se puede inyectar directamente el péptido en el cerebro del modelo y analizar su efecto en la memoria con pruebas comportamentales que se explicarán en el siguiente apartado.
2.- Animales transgénicos. Un modelo transgénico es aquel que ha sido modificado genéticamente para mimetizar una enfermedad determinada, por ejemplo el Alzheimer. Para poder generarlo, se manipulan las unidades fundamentales de nuestro material genético, los genes, generando estructuras génicas complejas (transgenes). Cuando un transgén se ha creado se puede introducir en un modelo animal, generando un modelo transgénico. En el caso del Alzheimer, los transgénicos se basan en el aumento de Aβ en el cerebro. Para ello existen numerosos modelos, como el 3XGT que introduce el gen de Aβ modificado o como el 5XFAD que presenta tanto el gen del péptido beta amiloide modificado y el de la presinilina que facilita la formación de las formas tóxicas que se han comentado.
La memoria
La memoria se define como la facultad psíquica por medio de la cual se retiene y recuerda el pasado. Existen numerosos tipos de memoria, aunque en este artículo nos centraremos en la declarativa. Esta se define como la memoria que podemos evocar de forma consciente, por lo que la mayoría de ensayos de memoria que se llevan a cabo en ratones y ratas se va a enfocar en ella. En general, para formar cualquier tipo de memoria es necesario que se den al menos dos procesos: la potenciación y la consolidación.
- La potenciación a largo plazo (PLP) es un proceso a nivel molecular que permite aumentar la comunicación entre neuronas, es decir, que frente a un mismo estímulo la respuesta de estas neuronas es mayor. Este proceso se puede estudiar generando PLPs de manera artificial. Para ello, es necesario generar rodajas cerebrales a partir de los modelos animales comentados y aplicarles una estimulación de alta frecuencia. De esta forma, se puede estudiar el efecto de la acumulación de Aβ en la formación de la memoria.
Además de estos experimentos electrofisiológicos, existen ensayos de comportamiento animal que permite estudiar si se ha formado y consolidado la memoria. Hay que tener en cuenta que estos ensayos se utilizan para comparar al menos dos condiciones, es decir, en todos ellos, al menos se tienen que analizar en ratones sin patología y en aquellos que tengan la patología que se quiera estudiar. Algunos de los test más mas utilizados son:
- Test de campo abierto ‘Open field’. Este test se usa para estudiar la habituación a un nuevo contexto. Se basa en la exploración de una plataforma durante 10 o 15 minutos. De esta forma, la siguiente vez que el ratón se encuentre en la misma plataforma, ya reconocerá el lugar y no lo explorará tanto.
- Test de reconocimiento de objeto novedoso. Este ensayo se utiliza para estudiar la memoria de reconocimiento. En este ensayo el ratón explora dos objetos idénticos durante 10 minutos. Pasadas 5 o 24 horas, tiempos para estudiar memoria a corto y largo plazo, se cambia uno de los objetos. Con este cambio, si el ratón ha formado la memoria de manera correcta, explorará una mayor cantidad de tiempo en el objeto novedoso
- Laberinto acuático de Morris. Este test se utiliza para estudiar memoria visio-espacial. Se basa en la fobia que tienen los roedores al agua. En este experimento, se coloca al ratón en un tanque lleno de agua con una plataforma en medio, de tal forma que el ratón tiene que aprender donde esta esta plataforma. Cuando se repite varias veces este ensayo, el ratón, si ha formado de manera correcta la memoria, encuentra más rápido la plataforma.
Conclusión
Desde hace unas décadas el Alzheimer ha ido ganando popularidad entre la población, por ello cada vez es más importante tener una información correcta sobre el Alzheimer y sobre su estudio. Por este motivo, en este artículo se han repasado las bases fundamentales de la enfermedad y como se puede estudiar la patología. En base a ello, se pueden extraer 3 conclusiones fundamentales:
1.- Los modelos animales transgénicos son importantes para estudiar distintos tipos de enfermedades como por ejemplo el Alzheimer.
2.- El estudio de la memoria nos permite saber tanto por qué existe el defecto como qué tipo de memoria está afectada.
3.- Todo ello finalmente, es muy útil para probar fármacos que intenten restaurar la memoria y finalmente poder curar o aminorar los defectos que existen en pacientes con Alzheimer.
Editado por Equipo de Microbacterium
Bibliografía
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