Vinculando el Alzheimer y la aterosclerosis: Nuevas perspectivas
La investigación revela conexiones entre el Alzheimer y problemas de salud vascular.
Beth Eyre, Kira Shaw, Dave Drew, Alexandra Rayson, Osman Shabir, Llywelyn Lee, Sheila Francis, Jason Berwick, Clare Howarth
― 8 minilectura
Tabla de contenidos
- ¿Qué es la enfermedad de Alzheimer?
- El papel de la disfunción neurovascular
- La conexión entre el Alzheimer y la aterosclerosis
- Investigación sobre la aterosclerosis y su impacto
- Investigando la función cognitiva
- La configuración del estudio
- Participando con los métodos de investigación
- Resultados y hallazgos
- Analizando otros factores
- Hallazgos patológicos
- Conclusión
- Fuente original
- Enlaces de referencia
Imagina un mundo donde más de cincuenta y cinco millones de personas viven con demencia, un número que se espera que suba a más de ciento treinta y nueve millones para 2030. La Enfermedad de Alzheimer es la razón más común detrás de esta condición. Las personas con Alzheimer enfrentan una serie de desafíos serios, como la pérdida de memoria, confusión y dificultades para pensar y razonar. A medida que profundizamos en este tema, exploraremos cómo el Alzheimer interactúa con otros problemas de salud como la aterosclerosis, que es causada por la acumulación de grasa en las arterias, y cómo estas interacciones afectan al cerebro.
¿Qué es la enfermedad de Alzheimer?
La enfermedad de Alzheimer, a menudo llamada EA, es un trastorno cerebral progresivo que lleva a un declive gradual en las Funciones Cognitivas. Los cerebros de las personas con Alzheimer están marcados por la acumulación de proteínas, como las placas de beta-amiloide y los ovillos de tau hiperfosforilados. Estos cambios interrumpen la comunicación entre las células cerebrales y pueden causar su muerte, lo que lleva a los problemas cognitivos que se ven en la enfermedad.
El mayor factor de riesgo para desarrollar Alzheimer es la edad. A medida que las personas envejecen, aumentan sus posibilidades de desarrollar la enfermedad. Muchas personas con Alzheimer también tienen otros problemas de salud, conocidos como comorbilidades, que pueden empeorar su situación.
El papel de la disfunción neurovascular
Nuevos estudios sugieren que los problemas con los vasos sanguíneos en el cerebro, conocidos como disfunción neurovascular, pueden jugar un papel crucial en el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer. Los factores de riesgo vascular como la diabetes, la hipertensión y las enfermedades cardíacas pueden dañar la Barrera hematoencefálica, que es como una pared protectora que controla lo que entra al cerebro. Cuando esta barrera se daña, puede llevar a una reducción del flujo sanguíneo al cerebro, alterando cómo se producen y se eliminan proteínas como el beta-amiloide.
Un exceso de beta-amiloide puede ser dañino, contribuyendo a la disfunción y pérdida de neuronas. Esto lleva a los deterioros cognitivos que las personas con Alzheimer experimentan.
La conexión entre el Alzheimer y la aterosclerosis
La aterosclerosis es como un vecino molesto que no sabe cuándo irse. Es una enfermedad inflamatoria caracterizada por la acumulación de grasas en las arterias, lo que puede reducir el flujo sanguíneo y es una de las principales causas de muerte en muchos países. La investigación ha vinculado la aterosclerosis con la enfermedad de Alzheimer, mostrando evidencia de que ambos comparten factores de riesgo comunes.
Si bien es importante entender cómo interactúan ambas enfermedades, no hay mucha investigación sobre cómo la aterosclerosis afecta el flujo sanguíneo y la función cerebral en el contexto del Alzheimer. Las condiciones comórbidas pueden proporcionar información crucial sobre por qué algunos tratamientos para el Alzheimer no se traducen bien de animales a humanos.
Investigación sobre la aterosclerosis y su impacto
Para estudiar los efectos de la aterosclerosis, los científicos han desarrollado varios modelos animales. Uno de los métodos más populares es crear ratones genéticamente modificados que imitan la enfermedad. Pero criar estos ratones puede ser un proceso largo y costoso. Recientemente, los investigadores han explorado nuevas formas de inducir aterosclerosis usando vectores virales, lo que puede hacer que el proceso sea más eficiente.
Un estudio utilizó estos modelos para examinar cómo la aterosclerosis impacta la función cerebral cuando se combina con Alzheimer. Encontraron que en ratones con ambas condiciones, había diferencias notables en cómo el cerebro responde a la estimulación sensorial.
Investigando la función cognitiva
Los investigadores a menudo evalúan la función cognitiva en ratones usando una tarea llamada prueba de Reconocimiento de Objetos Nuevos (NOR). Esta prueba aprovecha la curiosidad natural de los ratones hacia objetos nuevos. A los ratones se les da la oportunidad de explorar dos objetos idénticos y luego, uno se reemplaza por uno nuevo. El tiempo que pasan con el nuevo objeto indica si los ratones lo reconocen como diferente del familiar.
Cuando los investigadores realizaron esta prueba en ratones con Alzheimer, aterosclerosis y una combinación de ambas enfermedades, no encontraron diferencias significativas en la memoria de reconocimiento entre los grupos. Esto sugiere que incluso con la presencia de estas condiciones severas, los ratones aún podían reconocer objetos nuevos de manera similar a los ratones saludables. Sin embargo, los ratones con Alzheimer pasaron menos tiempo con el nuevo objeto de lo esperado, lo que insinúa algunos desafíos cognitivos.
La configuración del estudio
En el estudio de estas enfermedades, los investigadores utilizaron varias técnicas, incluida la observación del flujo sanguíneo en el cerebro usando un método llamado espectroscopía de imagen óptica 2D (2D-OIS). Esto les permitió ver cómo fluía la sangre en respuesta a la estimulación sensorial a lo largo del tiempo. También analizaron el tejido cerebral para evaluar las cargas de placas de amiloide y la carga de placas ateroscleróticas.
El estudio observó ratones machos de entre 9 y 12 meses, abarcando varios grupos: el grupo normal (tipo salvaje), el grupo de Alzheimer, el grupo de aterosclerosis y el grupo con ambas enfermedades. Los ratones fueron alojados en un ambiente controlado, asegurando que tuvieran las mismas condiciones antes de realizar los experimentos.
Participando con los métodos de investigación
La prueba de Reconocimiento de Objetos Nuevos se administró durante dos días. En el primer día, los ratones se familiarizaron con la arena y los objetos. En el segundo día, tras un breve descanso, fueron evaluados con un objeto familiar y uno nuevo. Los investigadores registraron el tiempo que los ratones pasaron con cada objeto para calcular la preferencia por el nuevo.
Después del experimento, los ratones fueron sacrificados y sus cerebros fueron analizados, revelando información importante sobre los niveles de amiloide y las placas ateroscleróticas en la aorta.
Resultados y hallazgos
A medida que los investigadores se sumergieron en los resultados, surgieron varios patrones. El grupo de aterosclerosis mostró respuestas hemodinámicas reducidas, especialmente durante estímulos cortos. Esto significa que sus cerebros no respondieron tan robustamente como el grupo saludable cuando se aplicó una rápida estimulación sensorial. Sin embargo, durante una estimulación más prolongada, las diferencias eran menos claras.
Curiosamente, la adición de Alzheimer a la aterosclerosis parecía mejorar algunas de las respuestas de los vasos sanguíneos. Esto plantea preguntas sobre las interacciones entre las dos enfermedades que los investigadores están ansiosos por explorar más.
Analizando otros factores
Un factor importante en estos hallazgos fue la locomoción. El movimiento de los ratones durante la prueba impactó las respuestas del flujo sanguíneo. Cuando se tuvo en cuenta la locomoción, las diferencias significativas en las respuestas hemodinámicas a través de los modelos de enfermedad disminuyeron, indicando que los movimientos de los ratones influenciaron los resultados más que los estados de enfermedad subyacentes.
Esta conexión entre locomoción y función cerebral sugiere que al llevar a cabo investigaciones futuras, los científicos deben prestar atención al movimiento durante los experimentos para asegurarse de que están midiendo lo que realmente intentan.
Hallazgos patológicos
Cuando se trató de examinar la patología en el cerebro, los investigadores no encontraron diferencias significativas en la carga de amiloide entre los grupos de Alzheimer y de enfermedad mixta. Esto sorprendió a algunos porque estudios previos habían mostrado que una combinación de ambas enfermedades podría llevar a una carga de placa aumentada.
De manera similar, no hubo diferencias notables en la cantidad de placa aterosclerótica entre los grupos de aterosclerosis y de enfermedad mixta. Los resultados iluminan cómo dos condiciones serias pueden interactuar y sugieren la necesidad de un estudio más profundo.
Conclusión
El viaje a través de la comprensión de la interacción entre la enfermedad de Alzheimer y la aterosclerosis revela tanto misterios como conocimientos. Si bien estas enfermedades pueden afectar significativamente la vida, los investigadores trabajan incansablemente para descubrir mecanismos que podrían llevar a mejores tratamientos.
A medida que continuamos desentrañando las redes de neurodegeneración y salud vascular, es crucial recordar la importancia del diseño experimental y considerar factores como la locomoción que pueden influir en los resultados. Esta investigación allana el camino para futuros estudios que podrían ayudar a mejorar nuestra comprensión y tratamiento de estas condiciones complejas.
Así que, la próxima vez que escuches sobre las luchas de alguien con problemas de memoria o salud cardíaca, recuerda que esos desafíos podrían ser solo la punta de un iceberg que esconde una multitud de interacciones en el cuerpo.
Título: Characterizing vascular function in mouse models of Alzheimer's disease, atherosclerosis, and mixed Alzheimer's and atherosclerosis
Resumen: SignificanceAlzheimers disease does not occur in isolation and there are many comorbidities associated with the disease - especially diseases of the vasculature. Atherosclerosis is a known risk factor for the subsequent development of Alzheimers disease, therefore understanding how both diseases interact will provide a greater understanding of co-morbid disease progression and aid the development of potential new treatments. AimThe current study characterizes hemodynamic responses and cognitive performance in APP/PS1 Alzheimers mice, atherosclerosis mice, and a mixed disease group (APP/PS1 & atherosclerosis) between the ages of 9 and 12 months. ApproachWhisker-evoked hemodynamic responses and recognition memory were assessed in awake mice, immunohistochemistry to assess amyloid pathology, and histology to characterize atherosclerotic plaque load. ResultsWe observed hemodynamic deficits in atherosclerosis mice (vs Alzheimers, mixed disease or wild-type mice), with reduced short-duration stimulus-evoked hemodynamic responses occurring when there was no concurrent locomotion during the stimulation period. Mixed Alzheimers and atherosclerosis models did not show differences in amyloid beta coverage in the cortex or hippocampus or atherosclerotic plaque burden in the aortic arch vs relevant Alzheimers or atherosclerosis controls. Consistent with the subtle vascular deficits and no pathology differences, we also observed no difference in performance on the novel object recognition task across groups. ConclusionsThese results emphasize the importance of experimental design for characterizing vascular function across disease groups, as locomotion and stimulus duration impacted the ability to detect differences between groups. Whilst atherosclerosis did reduce hemodynamic responses, these were recovered in the presence of co-occurring Alzheimers disease which may provide targets for future studies to explore the potentially contrasting vasodilatory mechanisms these diseases impact.
Autores: Beth Eyre, Kira Shaw, Dave Drew, Alexandra Rayson, Osman Shabir, Llywelyn Lee, Sheila Francis, Jason Berwick, Clare Howarth
Última actualización: 2024-12-02 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.02.626393
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.02.626393.full.pdf
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.
Gracias a biorxiv por el uso de su interoperabilidad de acceso abierto.