Por Víctor Manuel Grimaldi Céspedes
¿Podría llegar el día en que una parte de la lucha contra el Alzheimer se realice mientras dormimos?
Una investigación publicada en Science Translational Medicine abre una posibilidad extraordinaria: científicos del Massachusetts Institute of Technology (MIT) consiguieron aumentar deliberadamente durante el sueño las grandes ondas de líquido cefalorraquídeo que circulan por el cerebro, un fenómeno relacionado con los mecanismos naturales mediante los cuales este órgano mantiene su equilibrio y elimina sustancias.
No estamos todavía ante una cura del Alzheimer. El experimento tampoco demostró que el procedimiento elimine las proteínas responsables de la enfermedad. Pero proporciona una herramienta que permitirá investigar algo fundamental: si reforzar determinados procesos naturales que ocurren mientras dormimos puede ayudar algún día a combatir la acumulación de sustancias asociadas a la neurodegeneración.
Para comprender la importancia del descubrimiento hay que conocer a dos protagonistas del Alzheimer: beta-amiloide y tau.
La beta-amiloide es un fragmento de proteína producido normalmente por el organismo. El problema surge cuando determinadas formas se acumulan y agrupan en el cerebro formando las conocidas placas amiloides, localizadas principalmente entre las neuronas.
Tau desempeña normalmente una función beneficiosa. Ayuda a estabilizar los microtúbulos, estructuras que podemos imaginar como pequeños rieles por los cuales se transportan sustancias dentro de las neuronas. En el Alzheimer, tau experimenta modificaciones anormales, pierde su organización y puede acumularse formando ovillos neurofibrilares dentro de las células nerviosas.
Simplificando: amiloide, placas principalmente entre las neuronas; tau, ovillos dentro de ellas.
A estos procesos se agregan pérdida de conexiones sinápticas, inflamación, alteraciones vasculares y, progresivamente, muerte neuronal. El Alzheimer es mucho más complejo que la acumulación de dos proteínas, pero amiloide y tau constituyen piezas fundamentales de su biología.
Aquí aparecen otros dos protagonistas: el líquido cefalorraquídeo (LCR) y el denominado sistema glinfático.
El líquido cefalorraquídeo es el fluido transparente que rodea el cerebro y la médula espinal. Protege al sistema nervioso, contribuye a mantener estable su ambiente químico y participa en el transporte de sustancias.
Pero el cerebro presenta una dificultad particular: a diferencia de muchos otros tejidos del organismo, no posee dentro de su tejido una red linfática convencional comparable a la que ayuda a retirar residuos en otras partes del cuerpo. ¿Cómo elimina entonces parte de los productos generados por la actividad de miles de millones de células?
Ahí entra el sistema glinfático.
Se denomina así a un mecanismo de intercambio de líquidos y transporte de sustancias relacionado con los vasos sanguíneos cerebrales y con unas células llamadas astrocitos, células gliales que rodean los vasos y poseen canales de agua, entre ellos la acuaporina-4.
De manera simplificada, el líquido cefalorraquídeo puede desplazarse por espacios situados alrededor de los vasos sanguíneos y relacionarse con el líquido intersticial que baña las células cerebrales. Ese movimiento facilita el transporte de moléculas y productos metabólicos desde el tejido cerebral hacia vías por las cuales posteriormente pueden ser eliminados.
No debemos imaginarlo literalmente como una manguera que “lava” el cerebro. Es un complejo proceso de movimiento e intercambio de fluidos, todavía objeto de investigación científica. Pero la metáfora de un sistema de limpieza cerebral ayuda a comprender su función.
Y existe un elemento decisivo: este mecanismo cambia con el sueño.
Durante el sueño NREM aparecen ondas cerebrales lentas acompañadas por importantes modificaciones de la circulación sanguínea. Los vasos se contraen y dilatan, cambia temporalmente el volumen de sangre dentro del cráneo y aparecen grandes oscilaciones del líquido cefalorraquídeo.
Es como si actividad eléctrica, circulación sanguínea y movimiento del LCR ejecutaran durante el sueño una coreografía coordinada.
Esa coordinación interesa extraordinariamente a los investigadores del Alzheimer porque entre las sustancias cuyo transporte y eliminación se estudian se encuentran precisamente beta-amiloide y tau.
El nuevo experimento, dirigido por Laura Lewis, consiguió intervenir en el comienzo de esa cadena.
Los investigadores estudiaron 14 adultos sanos que lograron dormir dentro de un aparato de resonancia magnética. Registraron simultáneamente su actividad cerebral mediante electroencefalografía y desarrollaron un sistema basado en una red neuronal capaz de anticipar el momento de las ondas lentas.
Cuando llegaba el instante apropiado administraban un pulso de apenas 50 milisegundos de ruido rosa.
No se trataba de poner música ni ruido rosa durante toda la noche. El secreto estaba en administrar el sonido exactamente en determinada fase de la onda cerebral.
Cuando acertaban ese momento aumentaba la onda lenta. Segundos después aumentaba también la onda de entrada de líquido cefalorraquídeo en el cuarto ventrículo.
Entre cinco y siete segundos después del estímulo, la señal asociada al flujo del LCR alcanzó aproximadamente 4.30 por ciento frente a 1.72 por ciento en la condición de control.
Los científicos observaron además una disminución generalizada de la señal BOLD relacionada con cambios hemodinámicos. Esto encaja con un principio fisiológico importante: el cráneo constituye un espacio rígido y su volumen interno es limitado. Cuando disminuye transitoriamente el volumen sanguíneo cerebral puede aumentar la entrada de líquido cefalorraquídeo.
Aquí reside la gran esperanza relacionada con el Alzheimer.
Podemos representar la hipótesis que ahora deberá comprobarse de esta manera:
sueño NREM → ondas cerebrales lentas → cambios vasculares → ondas de líquido cefalorraquídeo → intercambio de fluidos cerebrales → posible aumento del transporte y eliminación de beta-amiloide y tau.
El experimento del MIT ha conseguido intervenir en las primeras etapas de esa cadena.
Pero todavía falta demostrar la última y más importante.
Los investigadores no midieron directamente la eliminación de beta-amiloide ni de tau, no estudiaron pacientes con Alzheimer y tampoco demostraron que el procedimiento mejore la memoria o detenga el deterioro cognitivo. El estudio incluyó solamente 14 adultos sanos, con una edad media de 29 años.
Por eso sería incorrecto afirmar que el ruido rosa cura el Alzheimer.
Lo verdaderamente importante es que ahora existe una técnica capaz de reforzar las ondas lentas del sueño y aumentar posteriormente determinadas ondas de líquido cefalorraquídeo.
Los autores contemplan incluso desarrollar una banda portátil equipada con EEG capaz de detectar las ondas cerebrales durante el sueño y producir automáticamente el estímulo acústico en el instante adecuado.
El próximo desafío será estudiar adultos mayores, personas con deterioro cognitivo leve y finalmente pacientes con Alzheimer, midiendo además biomarcadores de beta-amiloide y tau.
Entonces podrá responderse una pregunta que hasta hace poco habría parecido ciencia ficción:
¿Será posible algún día combatir el Alzheimer mientras dormimos, reforzando los propios mecanismos utilizados por el cerebro para transportar y eliminar sus residuos?
Todavía no tenemos la cura.
Pero quizá acabamos de encontrar una nueva puerta para buscarla.
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