La enfermedad de Alzheimer sigue siendo uno de los mayores retos médicos del siglo XXI. A pesar de los esfuerzos científicos, las causas exactas de la enfermedad siguen siendo un misterio, aunque la acumulación anómala de dos proteínas clave, beta-amiloide (Aβ) y tau, se considera un factor central en su desarrollo. Sin embargo, las interacciones complejas entre estas proteínas y cómo afectan al cerebro de las personas con Alzheimer aún no se comprenden completamente. Un reciente estudio del Center for Brain and Cognition (CBC) de la UPF ha arrojado nuevas luces sobre estas interacciones, lo que podría abrir la puerta a mejoras en el diagnóstico y tratamiento de la enfermedad.

En este estudio, se emplearon modelos matemáticos y simulaciones computacionales para analizar la dinámica cerebral y el impacto de las proteínas tau y beta-amiloide en el equilibrio entre excitación e inhibición neuronal. Los investigadores descubrieron cómo la acumulación de beta-amiloide influye más en las primeras etapas de Alzheimer, mientras que en las fases más avanzadas, la proteína tau juega un papel mucho más significativo en el deterioro cognitivo.

El estudio de la interacción entre las proteínas Tau y beta-amiloide

El estudio, liderado por Gustavo Patow y Gustavo Deco, ha demostrado cómo el desequilibrio entre excitación e inhibición neuronal en las primeras etapas de Alzheimer es causado por una hiperexcitabilidad neuronal debido a la acumulación de beta-amiloide. Esto afecta la actividad del córtex cerebral, lo que acelera el deterioro cognitivo. Sin embargo, a medida que la enfermedad progresa, la proteína tau toma protagonismo, provocando mayores alteraciones en el equilibrio neuronal y, por ende, en la función cognitiva.

Este estudio representa un avance significativo porque, a diferencia de investigaciones anteriores que se basaban en estudios post-mortem o en modelos animales, este trabajo emplea técnicas de modelado de todo el cerebro y neuroimágenes funcionales para analizar a personas vivas. Esto permite observar cómo las proteínas afectan directamente el equilibrio neuronal en los pacientes y proporciona una base sólida para biomarcadores más precisos.

Implicaciones para el diagnóstico y tratamiento del Alzheimer

La investigación abre nuevas posibilidades para mejorar el diagnóstico de la enfermedad de Alzheimer mediante biomarcadores que podrían detectarse a partir de escáneres cerebrales funcionales. Con estos nuevos hallazgos, las técnicas de simulación matemática y computacional pueden ayudar a identificar la fase exacta de la enfermedad y a diseñar tratamientos más específicos basados en la regulación de las proteínas tau y beta-amiloide.

Además, este estudio sugiere que, al comprender mejor la interacción entre las dos proteínas, se podrían desarrollar estrategias terapéuticas para frenar el progreso de la enfermedad antes de que se presenten síntomas más graves, mejorando así la calidad de vida de los pacientes. Este trabajo forma un primer paso prometedor hacia el desarrollo de tratamientos más eficaces y precoces para el Alzheimer.