La ciencia estrecha el vinculo entre los problemas de sueño y el alzhéimer

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Los trastornos del sueño en la enfermedad de Alzheimer podrían ser un factor determinante más que un síntoma. Eso es al menos lo que se desprende de un estudio llevado a cabo por investigadores de la Universidad de Washington en San Luis que han descubierto que los ritmos circadianos del cerebro se desajustan en tipos celulares clave, alterando el momento en que cientos de genes se activan y desactivan.

Esta alteración, provocada por la acumulación de amiloide, altera la sincronización normal de los genes en la microglia y los astrocitos, células vitales para el mantenimiento del cerebro y la defensa inmunitaria.

Señales tempranas

Sabemos que la patología suele desorganizar los patrones diarios de una persona. La dificultad para dormir toda la noche, la inquietud durante el sueño y las siestas diurnas frecuentes son señales de alerta temprana comunes. 

En etapas más avanzadas, los pacientes suelen experimentar el síndrome vespertino, un período de mayor confusión y agitación que tiende a ocurrir al final del día. Y todos estos patrones sugieren una estrecha relación entre su progresión y el sistema circadiano: el reloj biológico interno que regula el sueño, la vigilia y otros ciclos biológicos diarios. Sin embargo, hasta hace poco, los científicos no comprendían del todo la profundidad de esta conexión.

 

 

Pero los investigadores estadounidenses han demostrado, en modelos de ratón, que la enfermedad altera los ritmos circadianos en células cerebrales específicas. Sus hallazgos, publicados en el Nature Neuroscience, sugieren por tanto que restaurar o estabilizar estos ritmos internos podría abrir una nueva vía para el tratamiento del Alzheimer.

Ritmo circadiano y genes del alzhéimer

“Se han asociado 82 genes con el riesgo de padecer la enfermedad de Alzheimer, y descubrimos que el ritmo circadiano controla la actividad de aproximadamente la mitad de ellos", ha afirmado Erik S. Musiek, profesor de Neurología Charlotte & Paul Hagemann en WashU Medicine y director del estudio en una nota de prensa del hospital.

En ratones modificados genéticamente para simular la enfermedad, estos genes dejaron de seguir sus patrones diarios habituales. "Saber que muchos de ellos relacionados con la patología están regulados por el ritmo circadiano nos brinda la oportunidad de encontrar maneras de identificar tratamientos terapéuticos para manipularlos y prevenir la progresión de la enfermedad».

Musiek, codirector también del Centro de Ritmos Biológicos y Sueño (COBRAS) de WashU Medicine y especialista en envejecimiento y demencia, ha recalcado que los trastornos del sueño son uno de los problemas más frecuentes que reportan los cuidadores de pacientes con Alzheimer. Sus investigaciones previas demostraron que los cambios en el sueño comienzan años antes de que la pérdida de memoria se haga evidente. Además del agotamiento que sufren tanto los pacientes como los cuidadores, estas alteraciones generan estrés, lo que puede acelerar la progresión de la enfermedad.

Según él, romper este ciclo comienza por identificar dónde se origina. El sistema circadiano del cuerpo regula aproximadamente el 20% de todos los genes del genoma humano, orquestando procesos vitales como la digestión, la respuesta inmunitaria y los ciclos de sueño-vigilia.

En una investigación anterior, publicada en JAMA Neurology Musiek identificó una proteína llamada YKL-40 que fluctúa naturalmente a lo largo del día y ayuda a controlar los niveles normales de amiloide en el cerebro. Un exceso de ella, vinculado al riesgo de padecer Alzheimer en humanos, puede desencadenar la acumulación de amiloide, la 'proteína pegajosa' que forma las placas características y distintivas de la enfermedad.

Efectos del amiloide

Dado que los síntomas de la enfermedad siguen un patrón diario repetitivo, el equipo sospechaba que podrían estar implicadas más proteínas y genes regulados por el ritmo circadiano. En el nuevo estudio, examinaron la actividad genética en el cerebro de ratones que desarrollaron acumulación de amiloide, así como en ratones jóvenes sanos y en roedores mayores sin placas. Se recogieron muestras cada dos horas durante un periodo completo de 24 horas para observar cómo variaba la expresión génica a lo largo del ciclo circadiano.

 

Los investigadores descubrieron que los depósitos de amiloide alteraban el ritmo normal de cientos de genes en dos tipos clave de células cerebrales: la microglía y los astrocitos. La microglia actúa como las células inmunitarias del cerebro, eliminando desechos y materiales dañinos, mientras que los astrocitos ayudan a las neuronas a comunicarse y a mantener una función saludable. Muchos de los genes afectados son normalmente responsables de la capacidad de la microglia para eliminar desechos, incluido el amiloide.

Aunque estos genes no se desactivaron por completo, su orden y sincronización habituales se volvieron caóticos, debilitando el sistema coordinado del cerebro para eliminar toxinas.

Terapias potenciales

El estudio también reveló que las placas amiloides parecían crear nuevos patrones rítmicos en genes que normalmente no siguen un ciclo diario. Muchos de estos genes están implicados en la inflamación o en la respuesta del cerebro al estrés y al desequilibrio.

Según Musiek, estos descubrimientos sugieren que las terapias dirigidas a ajustar los ritmos circadianos en la microglia y los astrocitos podrían favorecer una actividad cerebral más saludable.

"Todavía nos quedan muchas cosas por comprender, pero la clave está en intentar manipular el reloj biológico de alguna manera: fortalecerlo, debilitarlo o desactivarlo en ciertos tipos de células En última instancia, esperamos aprender a optimizar el sistema circadiano para prevenir la acumulación de amiloide y otros aspectos de la enfermedad de Alzheimer", ha insistido.