Castelán. Escala 0.5X ratón. Microscopía estereoscópica de fluorescencia capturada por Dannia Colín- Vista superior de los vasos sanguíneos marcados en verde de un cerebro de Cuida tu cerebro cuidando tu corazón Dannia Colín Castelán Hablemos de neurodegeneración Todos hemos oído hablar de enfermedades neurodegenerativas como el parkinson o el alzheimer. De hecho es común escuchar que las enfermedades neurodegenerativas se van a volver un serio problema de salud pública porque la población va envejeciendo. Sin embargo la mayoría Cuida tu cerebro cuidando tu corazón / CIENCIORAMA 1 de nosotros sabemos muy poco de ellas. Las enfermedades neurodegenerativas son padecimientos en los que las células del cerebro, las neuronas, mueren poco a poco. A la larga esta muerte neuronal provoca deficiencias en la memoria, el movimiento y el razonamiento. En el caso de la demencia tipo alzheimer lo que ocurre es que las personas pierden paulatinamente la memoria de corto plazo debido al daño neuronal en una zona del cerebro llamada hipocampo. Además sufren de depresión, dejan de dormir, se vuelven agresivas, dejan de reconocer a sus seres queridos, pierden su personalidad y no pueden valerse por sí mismas. De hecho se calcula que para el final de su vida un paciente con alzheimer ha perdido aproximadamente el 30% de su cerebro. En el caso de la enfermedad de Parkinson el daño ocurre en una región cerebral conocida como la vía nigro-estriatal. Esta parte del cerebro controla el movimiento consciente por lo que los pacientes tienen problemas para iniciar un movimiento o para frenarlo, además de presentar temblores (corea) que empeoran con el tiempo hasta que la enfermedad se vuelve una condición incapacitante. Una característica de las enfermedades degenerativas es que desde el momento del diagnóstico al momento de la muerte pueden pasar alrededor de 15 años. Durante todo este tiempo la calidad de vida de los pacientes se deteriora irremediablemente debido a que aún no se cuenta con tratamientos médicos eficientes. Por lo pronto la prevención es el único remedio. Hablemos de prevención Los estudios muestran que son muchos los factores que influyen en el desarrollo de estas enfermedades, sin embargo todos los pacientes tienen Cuida tu cerebro cuidando tu corazón / CIENCIORAMA 2 una característica común: la acumulación de cantidades tóxicas de proteínas en sus cerebros. Estas proteínas se encuentran de manera normal en todos nosotros, pero cuando se presentan en exceso las neuronas empiezan a morir. También se han detectado factores de riesgo que influyen de forma importante en la probabilidad de desarrollarlas. Algunos de los más estudiados son la edad, pues cuanto mayor es una persona más riesgo tiene de desarrollar neurodegeneración. A los 60 años una de cada 100 personas tendrá alguna enfermedad neurodegenerativa y a los 90 años, una de cada dos personas padecerá de alguna de estas enfermedades. La predisposición genética es otro factor de riesgo. Hay pacientes que desarrollan síntomas de neurodegeneración a edad temprana, alrededor de los 40 años. Estos casos ocurren cuando las personas tienen mutaciones genéticas específicas que inducen la neurodegeneración. No obstante, los pacientes con parkinson o alzheimer lo desarrollan después de los 60 años de edad; es decir, el 95% de los casos no están relacionados con mutaciones genéticas. La exposición a agentes tóxicos es otro factor; por ejemplo, los pesticidas a los que están expuestos los campesinos que los usan de manera cotidiana para proteger sus cultivos. Estar expuesto más de un año a pesticidas como la rotenona puede causar neurodegeneración. Por otro lado, los obreros que trabajan en la industria del galavanizado, en los astilleros y en la construcción están constantemente expuestos a metales pesados como el cadmio, el plomo y el aluminio. La exposición crónica a todos estos metales se ha relacionado con un mayor riesgo de desarrollar una enfermedad neurodegenerativa.1,2 Cuida tu cerebro cuidando tu corazón / CIENCIORAMA 3 No presiones a tu cerebro Aun ahora que conocemos algunos de los factores de riesgo que influyen en el desarrollo de las enfermedades neurodegenerativas, siguen faltando piezas en el rompecabezas. En años recientes varios investigadores han explorado cómo las enfermedades cardiovasculares y metabólicas afectan el cerebro y conducen a la neurodegeneración. Por ejemplo la hipertensión arterial o presión alta aumenta la probabilidad de desarrollar demencia del tipo alzheimer. De hecho los pacientes hipertensos son hasta tres veces más propensos a desarrollar demencia en la edad adulta. Además, los pacientes que sufren de enfermedad de Parkinson e hipertensión tienen más problemas cognitivos que los pacientes parkinsónicos no hipertensos. Aún se están estudiando los mecanismos finos mediante los que la hipertensión daña el cerebro, pero al parecer ocurren varias cosas: en primer lugar la hipertensión lesiona las células endoteliales que recubren las paredes de los vasos sanguíneos. Como la sangre fluye con mucha fuerza por los vasos sanguíneos, se genera mucha fricción entre la sangre y el endotelio y ésta provoca que las células endoteliales se inflamen y la pared vascular se debilite. La presión arterial alta causa accidentes cerebrovasculares; esto es, embolias y derrames debidos en parte a la inflamación y debilitación del endotelio. A pesar de lo que cabría esperar, la mayoría de los accidentes cerebrovasculares son silenciosos; es decir, no tienen síntomas. Pero cuando las personas desarrollan varios accidentes vasculares silenciosos a lo largo de los años, el efecto se acumula y el cerebro muere poco a poco por falta de oxígeno, pues la sangre no alcanza todos los rincones del cerebro por falta de vasos sanguíneos funcionales. Cabe destacar que algunas investigaciones recientes Cuida tu cerebro cuidando tu corazón / CIENCIORAMA 4 demostraron que los pacientes hipertensos que mantienen su presión arterial bajo control gracias a los medicamentos anti-hipertensivos, tienen menor riesgo de desarrollar enfermedades neurodegenerativas que los pacientes hipertensos que no se controlan.3 Hasta este momento, la única forma eficiente de controlar la hipertensión arterial es con medicamentos. Colesterol alto: ¿agonía neuronal? Otro de los factores de riesgo que actualmente se estudian es la arterioesclerosis. Esta enfermedad se produce cuando hay un exceso de colesterol circulando en la sangre que paulatinamente se deposita en las paredes de las arterias formando placas duras llamadas placas de ateroma. Estas placas se acumulan y se engruesan con el paso del tiempo dando rigidez a las arterias y provocando que el espacio por donde fluye la sangre –luz arterial-- se vuelva muy pequeño. Ambas situaciones aumentan la presión arterial causando los problemas mencionados anteriormente. Pero por si esto no fuera lo suficientemente malo para la salud y bienestar de las personas, la reducción de la luz arterial provoca que llegue menos sangre al cerebro y haya hipoxia cerebral. Si ésta se mantiene por más de 5 años puede llevar a la muerte neuronal.4 La arterioesclerosis también causa inflamación endotelial, que además de debilitar los vasos sanguíneos y aumentar, como mencioné anteriormente, el riesgo de accidentes cerebrovasculares, provoca que las células endoteliales no sean capaces de eliminar de forma eficiente las proteínas de desecho -β-Amiloide (Aβ42), Tau o α-sinucleína-. Estas proteínas se acumulan en el cerebro hasta llegar a concentraciones neurotóxicas matando a las neuronas, aunque la razón aún no es del todo clara. Es Cuida tu cerebro cuidando tu corazón / CIENCIORAMA 5 por eso que las personas que desarrollan arterioesclerosis durante la madurez son más propensas a sufrir demencia durante la vejez. Figura 1: Mientras haya un flujo sanguíneo adecuado el cerebro se mantiene sano (imagen derecha). Al haber arterioesclerosis se reduce la luz de las arterias cerebrales causando hipoxia (imagen izquierda). Dulce muerte cerebral Todos hemos escuchado hablar de la diabetes mellitus. Cuando escuchamos hablar de consecuencias de la diabetes ¿qué es lo primero que pensamos? En no comer azúcar porque a la larga podemos perder un pie por la gangrena causada por los niveles altos de glucosa o porque nos podemos quedar ciegos. Sin embargo casi nunca pensamos en lo que la diabetes provoca en el cerebro. Algunos estudios recientes en modelos animales demuestran que la diabetes es también un peligro para la salud cerebral ya que disminuye la cantidad de la proteína de-toxificadora LRP1 en el cerebro. Una de las funciones de LRP1 es sacar las proteínas Cuida tu cerebro cuidando tu corazón / CIENCIORAMA 6 neurotóxicas del cerebro y mandarlas a la sangre donde pueden ser eliminadas. Al haber menos LRP1, la proteína neurotóxica Aβ42 se acumula en el cerebro matando de a poco las neuronas. Además, la acumulación de Aβ42 provoca la disminución del diámetro arterial –vasoconstricción– que causa hipoxia cerebral. A la larga, si juntamos la falta de oxígeno con la acumulación de concentraciones tóxicas de proteínas, obtenemos como resultado la neurodegeneración, en particular la demencia tipo alzheimer.5 Figura 2: En un cerebro normal las células endoteliales están intactas y las neuronas se encuentran sanas (izquierda). Mientras que en un cerebro diabético la inflamación del endotelio causa rompimiento de la pared de los vasos sanguíneos (derecha). Además hay Cuida tu cerebro cuidando tu corazón / CIENCIORAMA 7 acumulación de la proteína neurotóxica Aβ42 (verde). Lo que a la larga causa muerte neuronal. En conclusión, aunque las enfermedades neurodegenerativas son complejas y tienen muchas posibles causas, los avances recientes en esta área de estudio demuestran que la salud cardiovascular y metabólica es muy importante en el desarrollo de la neurodegeneración. Todo esto suena a malas noticias. No obstante, todas las enfermedades son prevenibles con un estilo de vida sano; es decir, llevar una dieta balanceada, hacer ejercicio regularmente y seguir las indicaciones de los médicos. Y aunque ya hayamos desarrollado alguno de estos padecimientos cardiovasculares o diabetes, todas ellos son tratables y controlables. Si nos cuidamos le damos una mejor oportunidad a nuestro cerebro para que se mantenga sano por muchos años. Bibliografía • Bautista, H.R., “¿Metales tóxicos o medicamentos?”, 2014, Cienciorama, UNAM: México D.F. • Priyadarshi, A., et al., “Environmental risk factors and Parkinson's disease: a metaanalysis”, Environ. 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