Grupos de proteínas dañinas que interfieren con las funciones cerebrales se han eliminado parcialmente en ratones que utilizan nada más que luz y sonido

La investigación dirigida por MIT ha encontrado que las luces estroboscópicas y un zumbido de tono bajo se pueden usar para recrear las ondas cerebrales perdidas en la enfermedad, que a su vez eliminan la placa y mejoran la función cognitiva en ratones diseñados para mostrar el comportamiento similar al del Alzheimer.

Es un poco como usar luz y sonido para activar sus propias ondas cerebrales para ayudar a combatir la enfermedad. Esta técnica aún no se ha probado clínicamente en humanos, por lo que es demasiado pronto para emocionarse: se sabe que las ondas cerebrales funcionan de manera diferente en humanos y ratones.

Pero, si se repiten, estos primeros resultados apuntan a una posible forma barata y sin medicamentos para tratar la forma común de demencia. ¿Entonces, cómo funciona?

Avances en un estudio anterior que mostró una luz intermitente 40 veces por segundo en los ojos de ratones diseñados para tratar su versión de la enfermedad de Alzheimer, los investigadores agregaron un sonido de una frecuencia similar y descubrieron que mejoró dramáticamente sus resultados.

“Cuando combinamos la estimulación visual y auditiva durante una semana, vemos el compromiso de la corteza prefrontal y una reducción muy dramática del amiloide”, dice Li-Huei Tsai, uno de los investigadores del Instituto Picower para el aprendizaje y la memoria del MIT.

No es el primer estudio que investiga el papel que puede desempeñar el sonido para despejar el cerebro de las marañas y grupos de proteínas tau y amiloides, al menos parcialmente responsables de la enfermedad.

Estudios previos demostraron que las ráfagas de ultrasonido hacen que los vasos sanguíneos se filtren lo suficiente como para permitir que tratamientos poderosos se introduzcan en el cerebro, al tiempo que alienta a los expertos en eliminación de desechos del sistema nervioso, la microglía , a acelerar el ritmo.

Hace varios años, Tsai descubrió que el parpadeo de luz a una frecuencia de aproximadamente 40 destellos por segundo tenía beneficios similares en ratones diseñados para acumular amiloide en las células nerviosas de su cerebro.

“El resultado fue tan alucinante y tan robusto, que la idea tardó un poco en llegar, pero sabíamos que teníamos que encontrar una manera de probar lo mismo en humanos”, dijo Tsai a Helen Thomson en Nature at el tiempo. El único problema fue que este efecto se limitó a las partes visuales del cerebro, faltando áreas clave que contribuyen a la formación y recuperación de la memoria.

Si bien las aplicaciones prácticas del método parecían un poco limitadas, los resultados apuntaban a una forma en que las oscilaciones podrían ayudar al cerebro a recuperarse del agarre de la enfermedad de Alzheimer.

A medida que las neuronas de nuestro cerebro transmiten señales, también generan ondas electromagnéticas que ayudan a mantener sincronizadas las regiones remotas, también llamadas “ondas cerebrales”.

Un conjunto de oscilaciones de este tipo se define como frecuencias gamma, que se propagan a través del cerebro a aproximadamente 30 a 90 ondas por segundo. Estas ondas cerebrales son más activas cuando estamos prestando mucha atención, buscando en nuestros recuerdos para dar sentido a lo que está sucediendo.

El estudio anterior de Tsai había sugerido que estas ondas gamma están impedidas en personas con Alzheimer, y podrían jugar un papel fundamental en la patología misma. La luz era solo una forma de engañar a las partes del cerebro para que murmuraran en la clave de gamma. Los sonidos también pueden manejar esto en otras áreas.

En lugar del grito agudo de ultrasonido, Tsui utilizó un ruido mucho más bajo de solo 40 Hertz, un sonido lo suficientemente alto como para que lo escuchen los humanos.

Exponer a sus sujetos de ratón a solo una hora de este zumbido monótono todos los días durante una semana llevó a una disminución significativa en la cantidad de amiloide acumulada en las regiones auditivas, al tiempo que estimulaba las células microgliales y los vasos sanguíneos.

“Lo que hemos demostrado aquí es que podemos usar una modalidad sensorial totalmente diferente para inducir oscilaciones gamma en el cerebro”, dice Tsai. Como una ventaja adicional, también ayudó a despejar el hipocampo cercano, una sección importante asociada con la memoria.

Los efectos no solo eran evidentes en la química cerebral de los sujetos de prueba. Funcionalmente, los ratones expuestos al tratamiento se desempeñaron mejor en una variedad de tareas cognitivas.

Al agregar la terapia de luz del estudio anterior, se observó un efecto aún más dramático al eliminar las placas en varias áreas del cerebro, incluso en la corteza prefrontal. Esos microglia de limpieza de basura también fueron a la ciudad. “Estas microglia se amontonan unas sobre otras alrededor de las placas”, dice Tsai .

Descubrir nuevos mecanismos en la forma en que los sistemas nerviosos limpian los desechos y sincronizan la actividad es un gran paso adelante en el desarrollo de tratamientos para todo tipo de trastornos neurológicos.

Traducir los descubrimientos de este tipo a los cerebros humanos requerirá más trabajo, especialmente cuando existen contrastes potenciales en la forma en que aparecen las ondas gamma en los ratones y en los cerebros humanos de Alzheimer.

Hasta ahora, las primeras pruebas de seguridad han demostrado que el proceso parece no tener efectos secundarios claros.

 

Fuente: Cell

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