Es posible revertir la demencia con antiinflamatorios a nivel cerebral

Los fármacos que reducen la inflamación en el cerebro podrían retrasar o incluso revertir el deterioro cognitivo debido a la edad, según una investigación de científicos de la Universidad de California (Estados Unidos) y de la Universidad Ben-Gurion (Israel) publicada en la revista ‘Science Translational Medicine’.

Los investigadores informan de que modelos experimentales seniles que recibieron uno de esos medicamentos tenían menos signos de inflamación cerebral y estaban en mejores condiciones para aprender nuevas tareas, llegando a ser casi tan experto como ratones de la mitad de su edad.

“Tendemos a pensar en el cerebro envejecido de la misma manera que pensamos en la neurodegeneración: la edad implica la pérdida de la función y las células muertas. Pero nuestros nuevos datos cuentan una historia diferente sobre por qué el cerebro envejecido no funciona bien: es por esta ‘niebla’ de carga inflamatoria”, explica Daniela Kaufer, profesora de Biología Integrativa de la UC Berkeley y autora principal, junto con Alon Friedman, de la Universidad Ben-Gurion y la Universidad Dalhousie, en Canadá.

“Pero cuando eliminas esa niebla inflamatoria, en cuestión de días el cerebro envejecido actúa como un cerebro joven. Es un hallazgo muy, muy optimista, en términos de la capacidad de plasticidad que existe en el cerebro –destaca–. Podemos revertir el envejecimiento cerebral”.

El tratamiento exitoso en ratones apoya una nueva visión radical de lo que causa la confusión y la demencia que a menudo acompañan al envejecimiento. Cada vez más investigaciones muestran que, con la edad, el sistema de filtración que evita que las moléculas u organismos infecciosos en la sangre se filtren en el cerebro, la llamada barrera hematoencefálica, se vuelve permeable, permitiendo la entrada de sustancias químicas que causan inflamación y una cascada de muerte celular.

Después de los 70 años, casi el 60 por ciento de los adultos tienen fugas en las barreras hematoencefálicas, según los estudios de resonancia magnética (MRI) de Friedman.

Un documento adjunto de los dos investigadores y Dan Milikovsky, de la Universidad Ben-Gurion, muestra que la ‘niebla’ inflamatoria inducida por una barrera hematoencefálica altera el ritmo normal del cerebro, causando eventos similares a los de un ataque de microsegundos: lapsos momentáneos en el ritmo normal dentro del hipocampo, lo que eso podría producir algunos de los síntomas observados en enfermedades cerebrales degenerativas como la enfermedad de Alzheimer.

Los electroencefalogramas (EEG) revelaron una interrupción similar de las ondas cerebrales, o eventos de ondas lentas paroxísticas, en humanos con epilepsia y con disfunción cognitiva, incluido el Alzheimer y el deterioro cognitivo leve (DCL).

Juntos, los documentos brindan a los médicos dos biomarcadores: barreras permeables detectables por resonancia magnética y ritmos cerebrales anormales detectables por EEG, que pueden usarse para señalar a las personas con problemas de barrera hematoencefálica, así como un medicamento potencial para frenar o revertir las consecuencias.

“Ahora tenemos dos biomarcadores que dicen exactamente dónde está ‘goteando’ la barrera hematoencefálica, para que se pueda seleccionar pacientes para el tratamiento y tomar decisiones sobre cuánto tiempo administrará el medicamento”, señala Kaufer, miembro del Instituto de Neurociencia Helen Wills de la UC–. Puede seguirlos, y cuando la barrera hematoencefálica se regenera, ya no necesita el medicamento”.

Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que una barrera hematoencefálica con fugas causa al menos parte del daño tisular después de una lesión cerebral y parte del deterioro mental que viene con la edad. Pero nadie sabía cómo.

En 2007, Friedman y Kaufer vincularon estos problemas a una proteína de la sangre, la albúmina. En 2009, mostraron que cuando la albúmina se filtra al cerebro después de un trauma, se une al receptor de TGF-beta en las células cerebrales llamadas astrocitos.

Esto desencadena una cascada de respuestas inflamatorias que dañan otras células cerebrales y circuitos neuronales, lo que conduce a una disminución de la inhibición y una mayor excitación de las neuronas y una propensión a las convulsiones.

Estudios posteriores revelaron fugas en la barrera después de un accidente cerebrovascular, lesión cerebral traumática y conmociones cerebrales, que unen sólidamente la albúmina y un receptor TGF-beta sobreexcitado al daño resultante de estos traumas.

En sus nuevos estudios, Kaufer y Friedman mostraron que la introducción de la albúmina en el cerebro puede, en una semana, hacer que los cerebros de los modelos experimentales jóvenes se vean como los de los modelos viejos, en términos de hiperexcitabilidad y su susceptibilidad a las convulsiones.

“Cuando infundimos albúmina en el cerebro de individuos jóvenes, revertimos el envejecimiento del cerebro: la expresión génica, la respuesta inflamatoria, la resistencia a las convulsiones inducidas y la mortalidad después de las convulsiones, el rendimiento en un laberinto. Y cuando registramos su actividad cerebral, encontramos estos eventos paroxísticos de onda lenta –explica Kaufer–. Y todos eran específicos del punto que infundimos. Hacer esto es suficiente para obtener un fenotipo envejecido de este cerebro muy joven”.

Cuando diseñaron genéticamente individuos para que pudieran eliminar el receptor de TGF-beta en los astrocitos después de haber alcanzado la vejez, los cerebros de los animales seniles volvieron a verse jóvenes. Los individuos eran tan resistentes a las convulsiones inducidas como un animal de experimentación joven, y aprendieron  realizar un laberinto como un individuo joven.

Por casualidad, un químico medicinal de Palo Alto, Barry Hart, ofreció sintetizar un fármaco de molécula pequeña que bloquea el receptor de TGF-beta solo en los astrocitos, y que podría atravesar la barrera hematoencefálica. Cuando administraron el medicamento, llamado IPW, a modelos experimentales en dosis que redujeron el nivel de actividad del receptor al encontrado en individuos jóvenes, los cerebros de los viejos también parecían más jóvenes.

Mostraron una expresión génica similar al cerebro joven, inflamación reducida y ritmos mejorados, es decir, eventos paroxísticos de onda lenta reducidos, así como una susceptibilidad reducida a las convulsiones. También navegaron por un laberinto o aprendieron una tarea espacial como un ratón joven.

Al analizar el tejido cerebral de humanos, Kaufer encontró evidencia de albúmina en cerebros envejecidos y aumento de la neuroinflamación y la producción de TGF-beta con la edad. Friedman desarrolló un tipo especial de imágenes de resonancia magnética (IRM), para detectar fugas en la barrera hematoencefálica y detectar más fugas en personas con mayor disfunción cognitiva.

En conjunto, la evidencia apunta a una disfunción en el sistema de filtración de sangre del cerebro como uno de los primeros desencadenantes del envejecimiento neurológico, resume Kaufer.

Kaufer, Friedman y Hart han puesto en marcha una compañía para desarrollar un medicamento para sanar la barrera hematoencefálica para el tratamiento clínico y esperan que el medicamento ayude a reducir la inflamación cerebral y, por lo tanto, el daño permanente, después de un accidente cerebrovascular, una conmoción cerebral o un traumatismo cerebral lesión y, finalmente, ayudar a los adultos mayores con demencia o enfermedad de Alzheimer que han demostrado una fuga de la barrera hematoencefálica.

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