The Conversation | Autores:
- Rocío Romero Zaliz. Personal docente e investigador area de ciencia de la computación e inteligencia artificial, Universidad de Granada
- Francisco Jesús Martínez Murcia. Investigador en procesado de señal y aplicaciones biomédicas, Universidad de Granada
El síndrome de Down y la enfermedad de Alzheimer podrían parecer dos condiciones completamente diferentes, pero existe una relación muy sólida entre ellas. Tanto, que ya hay investigadores que etiquetan al alzhéimer en pacientes con dicho síndrome como una variante concreta y genéticamente determinada.
El síndrome de Down está causado por una trisomía –una copia adicional– del cromosoma 21. Y justo en este cromosoma se encuentra el gen responsable de la llamada “proteína precursora de amiloide”, relacionada con el alzhéimer.
Simplificando mucho, esta proteína precede a la molécula beta-amiloide, que en el alzhéimer se acumula formando placas y causando el proceso de neurodegeneración. Si se produce más proteína precursora de amiloide, se genera más beta-amiloide, causando más daño cerebral.
Por lo tanto, si hay tres copias de este gen, como sucede en las personas con síndrome de Down, hay más producción de la proteína precursora de amiloide. Como resultado, aumenta el riesgo de alzhéimer.
Es por este motivo por el que los adultos con síndrome de Down desarrollan de forma temprana las características neurológicas del alzhéimer.
La acumulación de placas y ovillos causan daño
Diversos estudios han documentado que, casi de manera universal, las personas con síndrome de Down presentan acumulación de placas y ovillos en el cerebro antes de los 40 años. Pero ¿qué son esas placas y ovillos?
Comparativa entre un cerebro normal y un cerebro con alzhéimer. Se pueden ver neuronas normales y otras con placas y ovillos. Author provided (no reuse)
Por un lado, las placas seniles o placas de beta-amiloide son acumulaciones anormales de la proteína beta-amiloide que se depositan entre las neuronas del cerebro. Esto interfiere con la comunicación entre las células nerviosas y activa respuestas inflamatorias que dañan el tejido cerebral.
Por otro lado, los ovillos neurofibrilares son enredos anormales de una proteína llamada tau que se forman dentro de las neuronas. En lugar de ayudar a estabilizar la estructura interna de la célula, como lo haría normalmente, la proteína tau se desorganiza y forma ovillos. Esto interrumpe el transporte de nutrientes y contribuye a la muerte celular.
Diagnóstico en personas con síndrome de Down
El diagnóstico de la enfermedad de Alzheimer ya resulta complejo en la población general. Por un lado, incluye la revisión de los antecedentes médicos y familiares del paciente, y por el otro, estudios de imágenes cerebrales, pruebas de laboratorio y evaluaciones físicas.
Este proceso es incluso más complicado en personas con discapacidad cognitiva, como los afectados por el síndrome de Down. Según la Encuesta sobre Discapacidad, Autonomía Personal y Situaciones de Dependencia (EDAD 2008) del Instituto Nacional de Estadística (INE), en España hay 31 500 personas con síndrome de Down mayores de seis años, de las cuales 18 700 son varones y 12 700 mujeres. Esta cifra no incluye a los menores de seis años, que elevaría la cifra total a unas 33 000 personas.
Todo esto hace necesario idear nuevas formas de diagnosticar la enfermedad que sean más precisas, generales e inclusivas.
Proteína precursora amiloidea. Wikipedia
Dado el riesgo de desarrollar alzhéimer que tienen las personas con síndrome de Down, ¿no sería mejor para el paciente poder hacer un simple análisis de sangre?
La respuesta es más que evidente. Con este objetivo, un nuevo estudio publicado en la revista Alzheimer’s & Dementia ha identificado nuevos biomarcadores para personas con síndrome de Down. Se trata de permitir una detección más temprana y menos invasiva.
A la caza de biomarcadores
Los autores del estudio realizaron un análisis de expresión diferencial utilizando una base de datos de proteínas. Este tipo de análisis mide la concentración de proteínas en la sangre de diferentes grupos de población y cuantifica las diferencias entre grupos, seleccionando las más prometedoras.
Se midieron aproximadamente 3 000 proteínas en el plasma de 73 adultos con síndrome de Down y 15 controles sanos. Los investigadores identificaron 253 proteínas con expresión diferencial entre los dos grupos. También se analizaron las diferencias entre los pacientes con síndrome de Down sintomáticos y asintomáticos para alzhéimer (24 frente a 49). En este caso se hallaron 142 proteínas diferenciadas.
Gracias al uso de herramientas bioinformáticas fue posible investigar el enriquecimiento de ciertos genes y rutas biológicas. Esto permitió identificar aquellos elementos sobrerrepresentados en un grupo respecto al otro. Así se seleccionaron 15 proteínas clave que podrían ayudar a distinguir entre adultos con síndrome de Down sintomáticos y asintomáticos.
Además, el estudio reveló que la triplicación del cromosoma 21 no solo aumenta la producción de proteína precursora de amiloide. Al parecer, también puede contribuir a la disfunción del sistema inmunitario, lo que agrava la patología del alzhéimer, que está relacionado con la inflamación.
Hacia el desarrollo de test
Los autores del estudio señalan que aún será necesario realizar un seguimiento a largo plazo de los pacientes para verificar los resultados. Esto también permitiría investigar más a fondo las vías que vinculan la disfunción inmunológica con la neurodegeneración en el síndrome de Down.
A pesar de estas limitaciones, la investigación sienta las bases de nuevos métodos de diagnóstico de alzhéimer en síndrome de Down. Al identificar proteínas relacionadas con la enfermedad se podrían diseñar análisis más simples, precisos y baratos para el diagnóstico. Incluso en formato tira, como los famosos test rápidos de detección de la covid-19.
También abre la puerta a recabar más datos y abrir nuevas vías para comprender y tratar la compleja interacción entre el síndrome de Down y la enfermedad de Alzheimer.
