Academia Mexicana de Ciencias
Boletín AMC/065/17
Ciudad de México, 24 de marzo de 2017

• Se sabe que en el cerebro de las personas con Alzheimer se acumulan las proteínas beta-amiloide y Tau fosforilada, lo que se relaciona con la pérdida de hasta una tercera parte de la masa cerebra.
• Para entender mejor este padecimiento, en el Instituto de Fisiología Celular se lleva a cabo un proyecto en el que se estudia el efecto de la dopamina en el cerebro de ratones transgénicos que acumulan la proteína beta-amiloide.

La exposición a nuevos contextos y estímulos aumenta la liberación de dopamina y las conexiones en una región cerebral muy importante para la memoria conocida como hipocampo. En la ilustración se pueden observar los núcleos celulares del hipocampo marcados en azul y las terminales que liberan dopamina marcadas en amarillo.
Imagen: Novedad y dopamina. Bióloga María Fernanda López-Gutiérrez, 2017.
Imagen en alta resolución

La enfermedad de Alzheimer se presenta principalmente en personas mayores de 60 años, entre sus síntomas está la pérdida de ubicación espacial y de memoria, y aunque hasta el momento no existe un tratamiento definitivo, el grupo del que forma parte la doctora Perla Moreno Castilla, del Instituto de Fisiología Celular de la UNAM, trabaja en una hipótesis que consiste en que un ambiente enriquecido —con diversidad de estímulos— puede prevenir el riesgo de que una persona desarrolle padecimientos neurodegenerativos como Alzheimer.

Al respecto, la doctora Moreno sostuvo que se ha demostrado que las personas que hablan más de dos idiomas, por ejemplo, tienen menor riesgo de presentar la enfermedad, al igual que las que desde la infancia tienen un vocabulario más amplio.

De ahí que las organizaciones internacionales dedicadas al estudio del Alzheimer recomiendan a las personas mayores que jueguen ajedrez o aprendan a tocar algún instrumento como método para prevenir la enfermedad, sin embargo, no se conoce el mecanismo por el cual la actividad intelectual retadora puede evitar esta patología, dijo la investigadora.

En lo que respecta a la enfermedad, la especialista mencionó que se sabe que en el cerebro de las personas con Alzheimer aumenta la proteína beta-amiloide, la cual forma agregados, así como la proteína Tau fosforilada; ambas provocan la pérdida de hasta una tercera parte de la masa cerebral.

En el laboratorio, con ayuda de modelos animales, la investigadora y sus compañeros de investigación identificaron que de los componentes del ambiente enriquecido uno de los más relevantes es la novedad. Al presentarle a los ratones nuevos sabores u olores, o al ponerlos en lugares nuevos, en diferentes regiones de su cerebro se genera dopamina, un neurotransmisor cuya estructura está relacionada con la capacidad de protección contra la acumulación de la proteína beta-amiloide.

“Para lo anterior utilizamos ratones transgénicos que acumulan la proteína beta-amiloide en el cerebro y al administrarles dopamina o catecol –que es núcleo estructural de la dopamina– disminuye significativamente la cantidad de agregados de la beta-amiloide, creemos que esto se debe a que la dopamina y el catecol pueden evitar que las beta-amiloides se plieguen entre sí y formen los agregados, esta es una hipótesis que estamos estudiando”.

Lo anterior, destacó Perla Moreno, podría llevar a proponer que ante más estímulos novedosos se genera más dopamina y esta, por su estructura molecular, puede relacionarse con menos acumulación de beta-amiloide y por ende menor riesgo en el desarrollo de Alzheimer.

Neuronas, conexiones y memoria
El estudio de enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer requiere de entender cómo funciona el cerebro humano, en específico las conexiones que hacen posible la memoria. En especial porque los sentimientos, emociones, ideas y memorias son codificados por las conexiones entre neuronas, por eso la importancia de saber qué se conecta con qué en el cerebro.

Además, las conexiones (sinapsis) entre neuronas se modifican todo el tiempo en el cerebro. Cuando recordamos un evento o una experiencia, cierto número de neuronas se comunican; en este sentido la memoria puede ser definida como la capacidad que tenemos de almacenar la información que recibimos a corto o a largo plazo y poder evocarla cuando la requiramos.

Al respecto de la eficiencia con la que se conecta un patrón de neuronas para formar un recuerdo, esta puede estar modulada por la adrenalina, la serotonina o la dopamina, entonces este tipo de neuromoduladores fijan los patrones de neuronas y permiten almacenar información que más tarde vamos a ser capaces de recordar.

Para poder entender cómo es que podemos almacenar información, se necesita de la investigación en animales. El modelo más usado es el ratón, ya que la mayoría de los estudios son invasivos y no está permitido hacerlos en humanos; además, los animales tienen memoria, aprenden y son semejantes a nosotros en forma y función, explicó la especialista en neurobiología de la memoria durante la conferencia “Memoria y Alzheimer”, en el marco de la Semana del cerebro 2017 que tuvo por lema: “Hacia el futuro de las neurociencias”.

De esta manera, agregó la científica, se utilizan diversos modelos para “preguntarle” a los ratones si pueden almacenar información. Uno de ellos es el laberinto acuático de Morris, que consiste en poner a nadar a los ratones en un tanque de agua redondo en el que por debajo del nivel del agua se encuentra una plataforma, la cual le permite al ratón escapar del agua colocándose sobre ella.

Tras repetir esta prueba varias veces, el ratón ya no nada en busca de la plataforma, sino que va directamente hacia ella. Esta prueba permite evaluar el aprendizaje y la orientación espacial del ratón, para lo cual este tiene que hacer uso de la memoria a corto plazo, a largo plazo y de trabajo.

“Así, podemos hacer comparaciones al observar el cerebro de los ratones, en específico de las sinapsis que ocurren en el hipocampo de un ratón que nadó y uno que logró establecer un mapa mental para poder salir tras varios intentos; y en este último hemos identificado mayor número de sinapsis o conexiones entre neuronas”.

Desde 1994 se estableció, señaló Perla Moreno, que si una rata nace y crece dentro de una caja tendrá menos sinapsis que una rata que crece en un ambiente enriquecido. Esto es el equivalente a que nosotros estemos encerrados o en un ambiente en el que podamos escuchar música, aprender otros idiomas y convivir con otras personas.

“Sea que confirmemos la hipótesis de la relación de la dopamina con la disminución del riesgo de desarrollar Alzheimer o no, recomiendo a las personas que vivan experiencias, que se interesen por viajar y por conocer cosas nuevas, ya que esto estará generando conexiones nuevas en su cerebro”.

Noemí Rodríguez González.