En las enfermedades neurodegenerativas, las células inmunitarias del cerebro tienen un "apetito voraz" por el azúcar
Hay que replantearse la interpretación de ciertos escáneres cerebrales
Al principio de las enfermedades neurodegenerativas, las células inmunitarias del cerebro -la "microglía"- captan la glucosa, una molécula de azúcar, en mucha mayor medida de lo que se suponía hasta ahora. A esta conclusión llegan los estudios del DZNE, la LMU de Múnich y la LMU Klinikum München, publicados en la revista Science Translational Medicine. Estos resultados son de gran importancia para la interpretación de los escáneres cerebrales que muestran la distribución de la glucosa en el cerebro. Además, estos datos basados en imágenes podrían servir como biomarcador para captar de forma no invasiva la respuesta de la microglía a las intervenciones terapéuticas en personas con demencia.
Imagen simbólica
Unsplash/pixabay.com
En los seres humanos, el cerebro es uno de los órganos con mayor consumo de energía, que puede cambiar con la edad y también a causa de las enfermedades, por ejemplo, como consecuencia de la enfermedad de Alzheimer. "El metabolismo energético puede registrarse indirectamente a través de la distribución de la glucosa en el cerebro. La glucosa es un portador de energía. Por lo tanto, se supone que allí donde la glucosa se acumula en el cerebro, la demanda de energía y, en consecuencia, la actividad cerebral es especialmente elevada", afirma el Dr. Matthias Brendel, subdirector del Departamento de Medicina Nuclear de la LMU Klinikum München.
La técnica de medición que se utiliza habitualmente para este fin es una variante especial de la tomografía por emisión de positrones (PET), conocida como "FDG-PET" en la jerga técnica. A los individuos examinados se les administra una solución acuosa que contiene glucosa radiactiva que se distribuye en el cerebro. La radiación emitida por las moléculas de azúcar se mide entonces con un escáner y se visualiza. "Sin embargo, la resolución espacial es insuficiente para determinar en qué células se acumula la glucosa. En última instancia, se obtiene una señal mixta que proviene no sólo de las neuronas, sino también de la microglía y otros tipos de células que se encuentran en el cerebro", dice Brendel.
Precisión celular
"La visión de manual es que la señal de la FDG-PET procede principalmente de las neuronas, porque se consideran las mayores consumidoras de energía del cerebro", dice Christian Haass, jefe del grupo de investigación del DZNE y profesor de bioquímica de la LMU de Múnich. "Quisimos poner a prueba este concepto y descubrimos que, en realidad, la señal proviene predominantemente de la microglía. Esto se aplica al menos en las primeras etapas de la enfermedad neurodegenerativa, cuando el daño nervioso aún no está tan avanzado. En este caso, vemos que la microglía absorbe grandes cantidades de azúcar. Esto parece ser necesario para permitirles una respuesta inmunitaria aguda, que consume mucha energía. Ésta puede dirigirse, por ejemplo, contra los agregados proteicos relacionados con la enfermedad. Sólo en el curso posterior de la enfermedad parece que la señal de la PET está dominada por las neuronas".
Los hallazgos de los investigadores de Múnich se basan en investigaciones de laboratorio y en estudios de PET en unos 30 pacientes con demencia, ya sea la enfermedad de Alzheimer o la llamada tauopatía de cuatro repeticiones. Los hallazgos se apoyan, por ejemplo, en estudios con ratones a los que se les retiró la mayor parte de la microglía del cerebro o, por así decirlo, se les desactivó. Además, se utilizó una técnica recién desarrollada que permitió clasificar las células derivadas del cerebro de los ratones según el tipo de célula y medir su captación de azúcar por separado.
Consecuencias para la investigación y la práctica
"La FDG-PET se utiliza tanto en la investigación de la demencia como en el contexto de la atención clínica", afirma Brendel. "En este sentido, nuestros resultados son relevantes para la correcta interpretación de dichas imágenes cerebrales. También arrojan nueva luz sobre algunas observaciones hasta ahora desconcertantes. Sin embargo, no se trata de cuestionar los diagnósticos existentes. Se trata más bien de una mejor comprensión de los mecanismos de la enfermedad".
Haass saca otras conclusiones de los resultados actuales: "En los últimos años se ha hecho evidente que la microglía desempeña un papel crucial y protector en el Alzheimer y otras enfermedades neurodegenerativas. Sería muy útil poder controlar la actividad de estas células de forma no invasiva, por ejemplo su respuesta a los fármacos. En particular, para determinar si una terapia está funcionando. Nuestros hallazgos sugieren que esto puede ser posible mediante la PET".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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