Los cambios cerebrales que siguen a una lesión cerebral traumática comparten similitudes con la enfermedad de Alzheimer
La imagen muestra una conectividad de la materia blanca del cerebro afectada por una TBI como se infiere usando imágenes de tensor de difusión y tractografía aerodinámica. La superficie del cerebro se representa como una capa translúcida para proporcionar un contexto anatómico para la visualización aerodinámica. Las conexiones de la materia blanca y la superficie del cerebro se muestran usando diferentes colores para el mismo sujeto. Crédito: Kenneth Rostowsky
Los cambios cerebrales en personas con enfermedad de Alzheimer y en aquellos con lesiones cerebrales traumáticas (TBI) leves tienen similitudes significativas, según muestra un nuevo estudio de la USC, que sugiere nuevas formas de identificar a los pacientes con alto riesgo de Alzheimer. Los hallazgos aparecen esta semana en GeroScience.
Las TBI, que afectan a más de 1,7 millones de estadounidenses cada año, a menudo van seguidas de cambios en la estructura y función del cerebro y de problemas cognitivos, como déficit de memoria, deterioro de la función social y dificultad para tomar decisiones. Aunque la TBI leve, también conocida como conmoción cerebral, es un factor de riesgo conocido para la enfermedad de Alzheimer, los estudios anteriores no han cuantificado hasta qué punto estas afecciones comparten patrones de degeneración neuronal en el cerebro.
Los investigadores de la USC plantearon la hipótesis de que la comparación de estos patrones podría revelan no solo cómo las trayectorias degenerativas de las dos condiciones son similares, sino también qué características de la atrofia cerebral podrían predecir el riesgo de Alzheimer después de una TBI.
El estudio incluyó a 33 participantes con TBI debido a una caída, otros 66 participantes que habían sido diagnosticados con la enfermedad de Alzheimer y 81 participantes de control sanos sin TBI ni Alzheimer. Los investigadores analizaron las resonancias magnéticas de los cerebros de los pacientes y crearon modelos generados por computadora adicionales para comparar docenas de estructuras cerebrales diferentes, y en última instancia mapear similitudes y diferencias entre los tres grupos diferentes.
En múltiples áreas del cerebro tanto de TBI como de En los participantes con Alzheimer, los investigadores encontraron un grosor cortical reducido en comparación con los controles sanos. El grosor cortical se correlaciona aproximadamente con la edad del cerebro y su adelgazamiento a menudo se asocia con reducciones en la atención, la memoria y la fluidez verbal, así como con una disminución de la capacidad para tomar decisiones, integrar nueva información y adaptar el propio comportamiento a nuevas situaciones, entre otros déficits.
«Estos hallazgos son los primeros en sugerir que el deterioro cognitivo después de una lesión cerebral traumática es útil para predecir la magnitud de la degradación cerebral similar a la del Alzheimer», dijo el autor del estudio, Andrei Irimia, profesor asistente de gerontología, neurociencia y ingeniería biomédica en la USC Leonard Davis School of Gerontology y la USC Viterbi School of Engineering. «Los resultados pueden ayudar a los profesionales de la salud a identificar a las víctimas de TBI que corren un mayor riesgo de padecer la enfermedad de Alzheimer».
Se muestra el grosor cortical de cada grupo estudiado (enfermedad de Alzheimer, lesión cerebral traumática y envejecimiento saludable) después de mapear la corteza cortical de cada participante. superficie a un promedio de atlas. La escala de colores va desde el rojo brillante (corteza más delgada) hasta el amarillo (corteza más gruesa). Los participantes sanos tienen la corteza más gruesa, mientras que los pacientes con enfermedad de Alzheimer muestran un adelgazamiento cortical pronunciado, que es un sello distintivo de la enfermedad. Como era de esperar, los pacientes con TBI se encuentran entre los dos grupos en función de su espesor cortical típico. Esto refleja su tasa más rápida de adelgazamiento cortical, que se acelera por lesiones y procesos patológicos posteriores. Tal adelgazamiento cortical acelerado es ilustrativo del mayor riesgo de neurodegeneración de los pacientes con TBI a lo largo de trayectorias similares a la enfermedad de Alzheimer. Crédito: Kenneth Rostowsky, USC
Usando resonancias magnéticas, el estudio identificó similitudes significativas entre la TBI y la enfermedad de Alzheimer en la forma en que la materia gris y blanca del cerebro se degrada después de una lesión. En la materia gris, la parte del cerebro que contiene los cuerpos celulares de las neuronas y sus conexiones de corto alcance, las similitudes más amplias se encontraron en las áreas involucradas en la memoria (lóbulos temporales) y la toma de decisiones (cortezas orbitofrontales).
En la materia blanca, que conecta diferentes regiones del cerebro y permite que sus neuronas se comuniquen a través de distancias más largas. Los investigadores encontraron patrones de degeneración comparables en estructuras como el fórnix, el cuerpo calloso y la corona radiada. Mientras que el fórnix está involucrado en la función de la memoria, el cuerpo calloso facilita el intercambio de información entre los hemisferios cerebrales. La corona radiata está involucrada en el movimiento de las extremidades, y su lesión puede provocar una coordinación y un equilibrio más deficientes.
Los científicos también utilizaron técnicas de aprendizaje automático para predecir con precisión la gravedad de los cambios cerebrales similares al Alzheimer observados durante la etapa crónica. de TBI leve según las evaluaciones cognitivas realizadas poco después de tales lesiones.
Al menos el 15 % de los estadounidenses tienen antecedentes de TBI. Los efectos crónicos de la LCT en la función cognitiva pueden ser particularmente graves en las personas mayores, que tienen aproximadamente tres veces más probabilidades de sufrir una LCT que otros grupos de edad.
Los estudios de los efectos de la LCT en la estructura cerebral han identificado tanto placas amiloides como marañas neurofibrilaresfibras retorcidas que se encuentran dentro de las células del cerebro que se asemejan a las observadas en la enfermedad de Alzheimer. A pesar de esta evidencia, dijeron los autores del estudio, pocos estudios han investigado si la TBI puede alterar las trayectorias cerebrales hacia la enfermedad de Alzheimer, particularmente a edades más avanzadas.
Los nuevos hallazgos no establecen una relación de causa y efecto entre la TBI y la enfermedad de Alzheimer, pero se suman a la evidencia de que las dos condiciones comparten trayectorias comunes, dijeron los investigadores. El estudio, que fue coautor del ex alumno de la USC Kenneth Rostowsky, es un seguimiento del estudio anterior del equipo que describe los cambios relacionados con la TBI en la función cerebral.
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Cambios en la materia blanca del cerebro encontrados en la demencia frontotemporal Más información: Rostowsky, KA, Irimia, A. y para la Iniciativa de neuroimagen de la enfermedad de Alzheimer. El deterioro cognitivo agudo después de una lesión cerebral traumática predice la aparición de patrones de atrofia cerebral similares a los observados en la enfermedad de Alzheimer. Gerociencia (2021). doi.org/10.1007/s11357-021-00355-9 Proporcionado por la Universidad del Sur de California. https://medicalxpress.com/news/2021-04-brain-traction-injury-similarities-alzheimer.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.