La cient¨ªfica que usa luz para combatir el alzh¨¦imer

Cada ma?ana, Li-Hue Tsai prueba un poco de su propia medicina. La neurocient¨ªfica se sienta delante de un aparato que emite pulsos de luz frente a sus ojos a una frecuencia de 40 hercios. En los ¨²ltimos a?os, Tsai, que dirige el Instituto Picower de Aprendizaje y Memoria del Instituto Tecnol¨®gico de Massachusetts (MIT), ha descubierto que la estimulaci¨®n visual con luz LED elimina la acumulaci¨®n de prote¨ªnas amiloides en los cerebros de ratones, una lesi¨®n parecida a la de personas con alzh¨¦imer. La intervenci¨®n tambi¨¦n reduce los ovillos de prote¨ªna tau, otro rasgo definitorio de la dolencia. Los animales incluso recuperan parte de su memoria y capacidad cognitiva. El hallazgo es muy preliminar ¡ªlos neurocient¨ªficos han perdido la cuenta de las veces que se ha curado el alzh¨¦imer en ratones sin que eso se traduzca en un tratamiento v¨¢lido para personas¡ª pero supone un destello de esperanza en un panorama desolador.

Cada tres segundos se diagnostica en el mundo un nuevo caso de demencia, hasta el 80% del total se deben al alzh¨¦imer. M¨¢s de un siglo despu¨¦s de que se descubriese la enfermedad y tras varias d¨¦cadas de investigaci¨®n no se ha conseguido ni un solo tratamiento efectivo. Ni siquiera est¨¢n claras sus causas. Adem¨¢s de la acumulaci¨®n de las dos prote¨ªnas mencionadas, el cerebro sufre inflamaci¨®n, s¨ªntomas parecidos a la diabetes y otros que podr¨ªan deberse a infecciones virales o bacterianas. La situaci¨®n es endiablada, pues la dolencia comienza a desarrollarse unos 20 a?os antes de que los pacientes noten los primeros s¨ªntomas. Cuando son diagnosticados ya es demasiado tarde.

Tsai (Taipei, Taiw¨¢n, 1960) cree que probablemente el alzh¨¦imer tiene varias causas, que no es una sola enfermedad, sino varias, como el c¨¢ncer. Su carrera cient¨ªfica, desarrollada en EE UU, comenz¨® con la investigaci¨®n de CDK5, una mol¨¦cula que encontr¨® en c¨¦lulas cancerosas y que result¨® crucial tanto para el desarrollo normal del cerebro como para sus patolog¨ªas. Si se modifica la gen¨¦tica del rat¨®n para que produzca mucha cantidad de esta enzima, los animales pierden la memoria, sus neuronas mueren en masa y el cerebro se llena de placas de prote¨ªna amiloide, lo m¨¢s parecido al alzh¨¦imer en roedores. Desde que lleg¨® al MIT en 2006 Tsai ha buscado formas de evitar estos s¨ªntomas con intervenciones no invasivas en el cerebro. Antes de ofrecer una conferencia en la Fundaci¨®n Ram¨®n Areces sobre envejecimiento y memoria, la investigadora explica a Materia su aproximaci¨®n a uno de los mayores retos sociales de nuestra era.

No creo que se pueda curar el alzh¨¦imer, pero s¨ª controlarlo para que no afecte demasiado en la vida diaria

Pregunta. ?Cree que es posible curar el alzh¨¦imer?

Respuesta. Es muy improbable. Decir que podemos curar la enfermedad de Alzheimer es como decir que podemos curar el envejecimiento; muy poco realista. Pero s¨ª creo que deber¨ªamos poder encontrar formas de controlar la enfermedad, de manera muy parecida a la diabetes tipo dos, la enfermedad cardiovascular o la aterosclerosis. Debe haber formas de manejarlo para que no te afecte demasiado en la vida diaria.

P. Las mujeres tienen el doble de riesgo de sufrir Alzh¨¦imer que los hombres. ?Se sabe por qu¨¦?

R. Puede haber muchas razones diferentes. Mi laboratorio public¨® un an¨¢lisis gen¨¦tico de todas las c¨¦lulas de la corteza prefrontal de 48 personas, la mitad con prote¨ªna amiloide alta, la mitad sin ella. La mitad eran hombres y la otra, mujeres. Uno de los resultados m¨¢s sorprendentes es que las mujeres presentan una carga de enfermedad mucho mayor, al menos en los niveles de expresi¨®n g¨¦nica. Este estudio nos sugiere que la forma de tratar a las mujeres puede ser diferente de la forma en que tratamos a los hombres.

P. Su equipo est¨¢ probando un m¨¦todo no invasivo contra el alzh¨¦imer y el p¨¢rkinson. ?En qu¨¦ consiste?

R. Se basa en una d¨¦cada de investigaci¨®n con resultados totalmente inesperados. Cuando las neuronas se disparan sincr¨®nicamente generan ondas que se mueven por el cerebro. Hay muchas frecuencias diferentes que cubren varios ¨®rdenes de magnitud. Una de esas frecuencias son los ritmos gamma, que oscilan entre 30 y 80 hercios. Estas ondas son especialmente intensas durante las actividades cognitivas intensas, como cuando usamos la memoria de trabajo [que se ocupa del razonamiento y la toma de decisiones], la atenci¨®n o el pensamiento espacial. Y descubrimos que en ratones modelo de la enfermedad de alzh¨¦imer esta actividad se interrumpe en la etapa presintom¨¢tica, antes de que muestren deterioro cognitivo o una patolog¨ªa manifiesta.

P. ?Y qu¨¦ hicieron entonces?

R. Lo primero fue intentar restaurar estos ritmos gamma usando optogen¨¦tica [una t¨¦cnica que implanta electrodos lum¨ªnicos en el cerebro para controlarlo] . No pod¨ªamos creerlo, porque cuando mejoramos la actividad gamma, los niveles de amiloide se redujeron. Tambi¨¦n descubrimos que otros tipos de c¨¦lulas cerebrales, como la microglia [c¨¦lulas inmunes del cerebro], responden con firmeza, cambian su apariencia, su morfolog¨ªa, su funci¨®n, se vuelven m¨¢s capaces de engullir el amiloide, lo que contribuye a la eliminaci¨®n de la prote¨ªna.

Las mujeres presentan una carga de enfermedad mucho mayor

P. Pero la optogen¨¦tica requiere cirug¨ªa cerebral...

R. S¨ª. Pero descubrimos que es posible utilizar un m¨¦todo no invasivo para inducir ondas gamma en el cerebro. Inicialmente utilizamos destellos de luz LED a una frecuencia de unos 40 hercios y demostramos que al hacerlo, las neuronas se disparan exactamente a 40 hercios en la corteza visual. Estas ondas inducidas tienen un efecto similar en la reducci¨®n de los niveles de amiloide y tambi¨¦n en la reducci¨®n de la prote¨ªna tau. Luego descubrimos que si los animales reciben la estimulaci¨®n todos los d¨ªas, en unas semanas el aumento de actividad se transmite al resto del cerebro, a la corteza prefrontal [epicentro del pensamiento complejo] y observamos una reducci¨®n de amiloide y tau en diferentes partes del cerebro. Este a?o acabamos de publicar otro art¨ªculo que demuestra que tambi¨¦n es posible obtener resultados similares usando estimulaci¨®n ac¨²stica, con sonidos a 40 hercios. Cuando combinamos las dos estimulaciones podemos ver que la onda gamma viaja muy r¨¢pidamente por el cerebro y el efecto es tan poderoso que puede evitar que las neuronas mueran.

P. ?Qu¨¦ tiene la luz o el sonido para provocar esos efectos?

R. No creo que sea luz o sonido, es c¨®mo las neuronas se activan a una frecuencia particular debido a la luz y el sonido. Hay algunos cambios bioqu¨ªmicos espec¨ªficos en esas c¨¦lulas o en otras neuronas que quiz¨¢s liberen ciertos factores para reclutar otros tipos de c¨¦lulas. La microgl¨ªa? pasa a producir menos citoquinas [prote¨ªnas que intermedian en la comunicaci¨®n entre c¨¦lulas] inflamatorias y las neuronas mejoran su funci¨®n sin¨¢ptica. Tambi¨¦n muestran una plasticidad sin¨¢ptica muy robusta, una mayor expresi¨®n g¨¦nica y mucho menos la muerte celular. Los vasos sangu¨ªneos tambi¨¦n responden con firmeza, se dilatan y aumenta el flujo sangu¨ªneo. Eso tambi¨¦n desempe?a un papel importante para deshacerse de una gran cantidad de basura en el cerebro, como los amiloides y otros agregados de prote¨ªnas, y probablemente tambi¨¦n proporciona m¨¢s nutrientes nuevos a las neuronas y ayuda a que funcionen.

P. ?Lo han probado en humanos?

R. En el MIT inicialmente probamos si el m¨¦todo es seguro para las personas y hemos visto que es extremadamente seguro. Ahora estamos reclutando pacientes con alzh¨¦imer en etapas tempranas para probarlo. Esperamos tener resultados el a?o que viene. Si son positivos, el siguiente paso es ampliar el estudio a una poblaci¨®n m¨¢s grande para ver c¨®mo responden las personas y definir si hay cierto perfil de gente que responde mejor que otro. Como dije, el alzh¨¦imer es una colecci¨®n muy complicada de enfermedades y es muy poco probable que un tratamiento en particular funcione para todo el mundo.

P. ?Usa usted la luz LED?

R. Es lo primero que hago por la ma?ana si estoy en mi casa, donde tengo un dispositivo. Puedo decirte c¨®mo me siento, pero quiero advertirte de que esto es solo anecd¨®tico, no est¨¢ controlado, por lo que no tiene validez cient¨ªfica. Siento que puedo dormir mejor. Siento que puedo organizar mejor. Siento que puedo trabajar m¨¢s eficientemente.

Con la tecnolog¨ªa, la inteligencia humana podr¨ªa ser diferente en el futuro

P. ?Se puede prevenir la p¨¦rdida de memoria y la demencia?

R. Claramente hacer ejercicio, comer alimentos nutritivos, llevar una vida social activa es realmente muy poderoso al menos para retrasar el inicio del deterioro cognitivo. Lo demostr¨® un estudio muy famoso llamado Finger [acr¨®nimo ingl¨¦s de Estudio Fin¨¦s de Intervenci¨®n Geri¨¢trica para prevenir el deterioro cognitivo y discapacidad, que analiz¨® a m¨¢s de 2.000 personas entre 60 y 77 a?os].

P. ?Se pueden crear tratamientos para recuperar recuerdos y experiencias olvidadas?

R. En ratones hemos demostrado que si cambiamos la remodelaci¨®n de la cromatina [la estructura de organizaci¨®n del ADN dentro del n¨²cleo de cada c¨¦lula] podemos facilitar la recuperaci¨®n de recuerdos perdidos. Porque ?qu¨¦ es la memoria? Lo m¨¢s probable es que est¨¦ almacenada en las sinapsis, las conexiones entre neuronas. Durante el envejecimiento y la neurodegeneraci¨®n muchas conexiones se pierden. Pero si podemos potenciar de alguna manera el cerebro para que se reconecte, entonces la memoria se recupera. Al menos experimentalmente es posible. Es una cuesti¨®n de c¨®mo traducirlo a personas. Creo que nuestra terapia de luz y sonido puede hacer algo de eso. As¨ª que espero que funcione para ayudar a recuperar la memoria y el aprendizaje.

Cuando combinamos estimulaciones lum¨ªnicas y sonoras podemos ver que las ondas gamma viajan muy r¨¢pidamente por el cerebro y evitan que las neuronas mueran

P. ?Cree que gracias a la tecnolog¨ªa la inteligencia humana ser¨¢ mayor de lo que es hoy?

R. Con la tecnolog¨ªa, la inteligencia humana podr¨ªa ser diferente. Sospecho que las generaciones m¨¢s j¨®venes tienen un cerebro conectado de forma muy diferente a nuestra generaci¨®n. Ustedes crecieron con videojuegos, pantallas. Nosotros no ten¨ªamos nada de eso, cuando ¨¦ramos peque?os jug¨¢bamos en las calles llenas de barro. Creo que nuestros cerebros est¨¢n conectados de manera diferente. Por eso es probable que en esta generaci¨®n se mejoren diferentes tipos de capacidades de memoria y diferentes tipos de funciones cerebrales, pero tambi¨¦n probablemente nuestra generaci¨®n tenga algo que se est¨¢ perdiendo en la nueva.