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SALUD. Evidencia de la actividad cerebral dependiente del sueño en la eliminación de proteínas tóxicas y prevención de Alzheimer

 

La señal cerebral global en pacientes con enfermedad de Alzheimer se asocia con un flujo de líquido cefalorraquídeo más débil en comparación con los controles sanos. Fuente: Feng Han y Xiao Liu @ The Pennsylvania State University

La actividad cerebral global observada en la resonancia magnética funcional y su conexión con el flujo del líquido cefalorraquídeo es más débil en los cerebros de las personas con riesgo de enfermedad de Alzheimer o acumulación de toxinas relacionadas.

La evidencia de la actividad cerebral global de baja frecuencia (<0,1 Hz) dependiente del sueño en la eliminación de la acumulación de toxinas relacionadas con la enfermedad de Alzheimer se presenta en una investigación publicada el 1 de junio de 2021) en la revista  PLOS Biology  por Xiao Liu y sus colegas en la Universidad Estatal de Pensilvania. 

Esta actividad neuronal estaba más fuertemente relacionada con el flujo de líquido cefalorraquídeo en controles sanos que en grupos y pacientes de mayor riesgo, y los hallazgos podrían servir como un marcador de imagen potencial para los médicos en la evaluación de pacientes.

Se cree que el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer se debe a la acumulación de proteínas tóxicas amiloide-β y tau en el cerebro. El sistema glifático del cerebro juega un papel crucial en la eliminación de estas toxinas y trabajos previos han demostrado una posible relación entre la actividad cerebral global dependiente del sueño y el sistema glifático al mostrar que esta actividad está acoplada por el flujo de líquido cefalorraquídeo esencial para el sistema glifático.

Usando 118 sujetos en el proyecto de la Iniciativa de Neuroimagen de la Enfermedad de Alzheimer, los investigadores midieron esta actividad cerebral global y el flujo de líquido cefalorraquídeo, así como también observaron datos de comportamiento. Los individuos se sometieron a sesiones de resonancia magnética funcional en estado de reposo con dos años de diferencia, y el equipo comparó sus hallazgos con marcadores neurobiológicos y neuropsicológicos relacionados con la enfermedad de Alzheimer, como los niveles de la proteína tóxica amiloide-β.

La señal BOLD global se acopla con los cambios de CSF. ( A ) La señal BOLD global se promedió en las regiones de materia gris (la máscara verde en una imagen ejemplar ponderada en T1 en el panel izquierdo), mientras que la señal CSF se extrajo de las regiones CSF en la parte inferior de la fMRI.


La fuerza de la conexión entre la actividad cerebral y el flujo de líquido cefalorraquídeo fue más débil en las personas con mayor riesgo o que ya habían desarrollado la enfermedad de Alzheimer. Además, esta conexión más débil se asoció con niveles más altos de amiloide-β y medidas de comportamiento relacionadas con la enfermedad dos años después. Esto sugiere un papel importante para la actividad cerebral global dependiente del sueño en la eliminación de desechos cerebrales, y su conexión con el flujo de líquido cefalorraquídeo podría ser útil como un marcador futuro para la evaluación clínica.

El estudio vinculó el acoplamiento entre la actividad cerebral global en estado de reposo y el flujo de líquido cefalorraquídeo con la patología de la enfermedad de Alzheimer. El hallazgo destaca el papel potencial de la dinámica neuronal y fisiológica en estado de reposo de baja frecuencia (<0,1 Hz) en las enfermedades neurodegenerativas.

Fuente: “Reduced coupling between cerebrospinal fluid flow and global brain activity is linked to Alzheimer disease-related pathology” by Han F, Chen J, Belkin-Rosen A, Gu Y, Luo L, Buxton OM, et al., 1 June 2021 PLOS Biology. DOI: 10.1371/journal.pbio.3001233


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