Nuestro cerebro funciona con azúcar, y nuevas investigaciones vinculan la falta de glucosa con el deterioro cognitivo típico de la enfermedad de Alzheimer y la demencia. Además, los investigadores pueden haber identificado un nuevo fármaco objetivo para el tratamiento de la enfermedad neurodegenerativa.
Más de 5 millones de personas en los Estados Unidos viven con la enfermedad de Alzheimer. Antes de que desarrollen la enfermedad completa, muchos de estos pacientes comienzan a experimentar una forma deterioro cognitivo leve (DCL).
Esto puede incluir problemas con su razonamiento, juicio o memoria que son mayores de lo normal, pero no interfieren con el funcionamiento diario.
Como estudios recientes han sugerido, incluso antes de los primeros signos de deterioro cognitivo, los niveles de glucosa en el cerebro comienzan a disminuir.
La glucosa es crucial para el buen funcionamiento cognitivo. De hecho, nuestro cerebro depende en gran medida de esta fuente de energía, utilizando la mitad de todo el azúcar en nuestro cuerpo para alimentar el razonamiento, la memoria y el aprendizaje.
Una nueva investigación – dirigida por el Dr. Domenico Praticò, profesor del Centro de Medicina Traslacional de la Escuela de Medicina Lewis Katz, de la Universidad de Temple en Filadelfia, PA – investiga más profundamente el impacto que tiene la privación de glucosa en el cerebro.
Los hallazgos fueron publicados en la revista Nature, Psychiatry Translational.
El Dr. Praticò ha demostrado en un estudio previo que, para compensar la privación de glucosa, el cerebro acumula la proteína llamada tau fosforilada.
La proteína tau crea entonces los llamados enredos – «ovillos» de fibras retorcidas de tau que bloquean el transporte de nutrientes a través de las neuronas. Eventualmente, estos enredos hacen que las células cerebrales mueran. Un mayor número de ovillos tau suele asociarse con un aumento de la gravedad de la enfermedad de Alzheimer y la demencia.
El estudio anterior realizado por el Dr. Praticò investigó este mecanismo in vitro y mostró que la acumulación de tau ocurre usando la vía de la quinasa P38.
En esta nueva investigación, el equipo ha examinado el mecanismo de la fosforilación de tau como respuesta a la privación de glucosa in vivo, utilizando un modelo de ratón.
El Dr. Praticò y sus colegas usaron ratones que habían sido modificados genéticamente de una manera que replicara los problemas de memoria y la patología tau, típica de la enfermedad de Alzheimer.
Cuando los ratones tenían 4 ó 5 meses de edad, algunos de ellos recibieron 2-desoxiglucosa (DG) – un compuesto químico que impide que la glucosa entre en la célula y se procese en energía.
Los ratones fueron inyectados con la sustancia a lo largo de varios meses, y al final se sometieron a pruebas de función cognitiva utilizando pruebas de laberinto para evaluar la memoria y el aprendizaje.
Los ratones privados de glucosa se comportaron mucho peor en las pruebas de cognición que los que no habían recibido DG.
Además, una evaluación microscópica de los cerebros de los ratones reveló que las neuronas en los ratones privados de glucosa tenían un funcionamiento sináptico anormal. La codificación de la memoria y el almacenamiento se vieron afectados porque las sinapsis internas no podían comunicarse correctamente entre sí.
Además, los investigadores también encontraron altos niveles de fosforilados tau y un alto número de células muertas en los cerebros de ratones tratados con DG.
Siguiendo la investigación anterior del Dr. Praticò, el equipo examinó la activación de P38 y encontró que estaba directamente asociado con déficit de memoria.
«Los hallazgos son muy emocionantes», dice el Dr. Praticò. «Ahora hay muchas pruebas que sugieren que P38 está involucrado en el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer».
Según él, los hallazgos apoyan el hecho de que, incluso pequeños episodios de privación crónica de glucosa, pueden dañar el cerebro. «Existe una alta probabilidad de que esos tipos de episodios estén relacionados con la diabetes, que es una condición en la cual la glucosa no puede entrar en la célula.» La resistencia a la insulina en la diabetes tipo 2 es un factor de riesgo conocido para la demencia «, explica Praticò.
Los autores concluyen señalando que esta es la primera vez que un estudio ha ofrecido «pruebas experimentales in vivo» de que la privación de glucosa en el cerebro – por la activación de la vía de la quinasa P38 – desencadena efectos en la memoria y el deterioro cognitivo, la falta de comunicación sináptica entre las neuronas y la muerte neuronal.
También comentan sobre las posibilidades de tratamiento, ya que esta es la primera vez que P38 ha sido identificada como un potencial nuevo fármaco objetivo para la enfermedad de Alzheimer:
«Los fármacos dirigidos a esta quinasa en el cerebro pueden representar un enfoque terapéutico adecuado para el tratamiento, tanto de la enfermedad de Alzheimer como de las tauopatías relacionadas, para las que la utilización de glucosa alterada es un factor de riesgo establecido».
«Es una excitante vía de investigación», añade el Dr. Praticò. «Un fármaco dirigido a esta proteína podría traer grandes beneficios para los pacientes».
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