¿Conoce a alguien que padezca la enfermedad de Alzheimer? Lo más probable es que la respuesta a esa pregunta sea sí, ya que la enfermedad de Alzheimer es uno de los trastornos relacionados con la edad más comunes en los Estados Unidos. También es la quinta causa de muerte entre los adultos mayores65 años o más.
Pero por muy generalizada que sea la enfermedad, uno de sus síntomas más reconocibles, una disminución pronunciada de la función cognitiva, no está aislado del Alzheimer. El deterioro cognitivo leve e incluso la demencia pueden ser una parte normal del envejecimiento y pueden acarrear graves consecuenciasimplicaciones para la autonomía y la calidad de vida de un adulto mayor. Tanto el Alzheimer como la demencia relacionada con la edad son notoriamente difíciles de tratar, debido en parte a la falta de comprensión de los científicos sobre estas enfermedades.
Ahora, la investigación de un equipo colaborativo de neurocientíficos e ingenieros en Virginia Tech y la Universidad de Virginia está arrojando luz sobre los mecanismos subyacentes del envejecimiento cerebral, junto con las enfermedades neurológicas asociadas. El equipo fue dirigido por Jonathan Kipnis, presidente de neurociencia en elFacultad de Medicina de la Universidad de Virginia.
El estudio, publicado esta semana en Naturaleza , demostró que los vasos linfáticos meníngeos en el cerebro, recién descubiertos en 2014 por varios miembros del mismo equipo, juegan un papel esencial en el mantenimiento de una homeostasis saludable en cerebros envejecidos y podrían ser un nuevo objetivo para el tratamiento.
"Nuestros resultados mostraron que algún día este método podría usarse como un tratamiento potencial para ayudar a aliviar los efectos no solo del Alzheimer, sino también de otras dolencias cognitivas relacionadas con la edad", dijo Jennifer Munson de Virginia Tech, coautora del estudio yprofesor asistente en el Departamento de Ingeniería Biomédica y Mecánica dentro de la Facultad de Ingeniería
Los investigadores encontraron que estos vasos drenan líquido del sistema nervioso central hacia los ganglios linfáticos cervicales y la disfunción de ese drenaje agrava el deterioro cognitivo y la patología de la enfermedad de Alzheimer.
Además, cuando los investigadores trataron ratones de edad avanzada sanos con una molécula que aumentó el tamaño de los vasos linfáticos meníngeos y el flujo de líquido dentro de esos vasos, los ratones mostraron un rendimiento mejorado en las tareas de aprendizaje y memoria.
"A medida que envejece, el movimiento de los fluidos en su cerebro se ralentiza, a veces a un ritmo que es la mitad de lo que era cuando era más joven", dijo Munson. "Descubrimos que las proteínas responsables de la enfermedad de Alzheimer en realidad se drenan a través de estos vasos linfáticosvasos en el cerebro junto con otros desechos celulares, por lo que cualquier disminución en el flujo afectará la acumulación de proteínas ".
Para ver si ese flujo se podía manipular, Munson y el coautor del estudio, Chase Cornelison, diseñaron un hidrogel que contenía una molécula conocida como factor de crecimiento endotelial vascular C o VEGF-C.
"Básicamente, este hidrogel difunde VEGF-C a través del cráneo y hacia los vasos linfáticos del cerebro, lo que hace que se hinchen", dijo Munson. "Junto con nuestros colaboradores en UVA, utilizamos la tecnología de resonancia magnética para demostrar que como unComo resultado de este tratamiento, el flujo masivo de líquido en el cerebro en realidad aumentó, y eso pareció tener un efecto positivo en las capacidades cognitivas ".
Los hidrogeles, que se usan comúnmente en la investigación para administrar proteínas o moléculas a un sitio específico del cuerpo, encuentran aplicaciones frecuentes en la ingeniería de tejidos, la curación de heridas y la investigación de células madre.
"El hidrogel en sí mismo en este estudio no es nuevo, pero la aplicación sí lo es", dijo Munson.
Munson notó que los ratones más viejos con capacidades cognitivas normales y deterioradas por la edad experimentaron las mayores ganancias en la memoria y el aprendizaje del tratamiento.
Cornelison, un investigador asociado postdoctoral en ingeniería biomédica en Virginia Tech, dijo que él y Munson esperan usar hidrogeles similares en estudios futuros como un método no invasivo para alterar el flujo en el cerebro.
"Queremos caracterizar la respuesta celular a estos cambios en el flujo", dijo. "Sabemos que el aumento del flujo en estos vasos parece aumentar la función cognitiva, pero no sabemos por qué. ¿Por qué el flujo más lento es un problema?"¿Es porque ha disminuido el transporte de nutrientes o ha aumentado la acumulación de desechos? Aparte de la enfermedad de Alzheimer, no estamos realmente seguros de qué podría haber en ese líquido que está causando un deterioro cognitivo normal relacionado con la edad ".
Munson, que estudia el flujo en el fluido y el espacio lleno de matriz que rodea a las células conocido como espacio intersticial, cree que las respuestas a esas preguntas podrían encontrarse aguas arriba de las principales vías de drenaje del cerebro.
"En este momento, todo el mundo está realmente concentrado en el flujo masivo en el cerebro, o el movimiento general del flujo en el cerebro", dijo Munson. "Pero para comprender realmente los mecanismos de por qué el flujo está relacionado con los resultados cognitivos, debemos mirara lo que sucede alrededor de las neuronas y los astrocitos, todas las células que se encuentran en el cerebro ".
Debido a que el laboratorio de Munson trabaja con flujo de líquido intersticial, ella dice que su equipo ya cuenta con los sistemas para dar el siguiente paso.
"Eso es lo que estamos preparados para hacer", dijo. "Estamos entusiasmados de seguir adelante".
Esta investigación en Virginia Tech fue financiada en parte por la Sociedad Estadounidense del Cáncer.
Otros coautores incluyen a Jonathan Kipnis, Antoine Louveau, Igor Smirnov, Christian Contarino, Daniel Raper, Kenneth Viar, Romie Powell, Wendy Baker, Nisha Dabhi, Christoper Overall y el autor principal Sandro Da Mesquita del Centro de Inmunología Cerebral yGlia en la Universidad de Virginia; Andrea Vaccari y Scott Acton del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Universidad de Virginia; Kathryn Kingsmore, Rui Cao y Song Hu del Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Virginia; Suna Onengut-Gumuscu, Emily Farber y Stephen Rich del Centro de Genómica de Salud Pública de la Universidad de Virginia; y Beatriz Lopes del Departamento de Patología de la Universidad de Virginia.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Tecnología de Virginia . Original escrito por Emily Roediger. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :