Uno de los primeros síntomas de la enfermedad de Alzheimer, es el olvido frecuente de cosas que acaban de ocurrir. Es como si el cerebro no las hubiera registrado. Se repite la misma pregunta, un instante después de haberla hecho, se olvida una información que se acaba de recibir un instante antes. Un estudio del Instituto de Tecnología de Massachussets publicado en “Nature” demuestra que los recuerdos de esos sucesos se forman y almacenan correctamente en cerebro. El problema estaría en la recuperación, porque no se puede acceder a ellos de forma sencilla. En otras palabras, la pérdida de los recuerdos en las primeras etapas de la enfermedad de Alzheimer es consecuencia de una recuperación deteriorada. Pero activando las neuronas del hipocampo que contienen los recuerdos pueden recuperarse.
El estudio lo han llevado a cabo con modelos de ratón en las primeras etapas de la enfermedad de Alzheimer. Aunque con las reservas que estos modelos tienen a la hora de extrapolarlos a nuestra especie (el punto débil de estos modelos), el trabajo demuestra que aunque parezca que los recuerdos han desaparecido, en realidad todavía están ahí, porque se han almacenado correctamente. Y por tanto podrían recuperarse. “Se trata de unan prueba de concepto. Es decir, que incluso cuando un recuerdo parece haber desaparecido, en realidad todavía está presente. La cuestión es cómo acceder a él y recuperarlo”, explica el premio Nobel Susumu Tonewaga, que ha liderado la investigación.
Una prueba de concepto es un experimento que demuestra que una idea, como la posibilidad de recuperar recuerdos aparentemente perdidos, puede llevarse a cabo en el laboratorio. Y eso es lo que ha hecho el equipo de Tonegawa. Para lograrlo estimularon las células nerviosas del hipocampo de los ratones que almacenan recuerdos concretos. Lo hicieron con una técnica que se conoce como optogenética, y que puede activar y desactivar mediante luz láser grupos de neuronas a voluntad de los investigadores.
Ventana a tratamientos
Aunque la optogenética no puede utilizarse en personas, al menos de momento, los resultados obtenidos por el grupo de Tonegawa abren la puerta al desarrollo de tratamientos que puedan revertir la pérdida de memoria en las primeras etapas de la enfermedad de Alzhéimer.
Susumo Tonegawa recibió el premio Nobel de Medicina en 1987 por descubrir como se generan en el sistema inmune anticuerpos específicos para cada patógeno a partir de la información genética contenida en el ADN. Sin embargo, ahora trabaja en desentrañar los mecanismos de circuitos moleculares, celulares y neuronales responsables del aprendizaje y la memoria, “utilizando las técnicas más vanguardistas disponibles en la neurociencia moderna”, como explica en la web de su laboratorio.
Gracias a esa búsqueda, el equipo del Nobel logró identificar las células que almacenan recuerdos específicos en el hipocampo, una estructura del cerebro fundamental para la formación de recuerdos. El conjunto de estas células que forman un recuerdo se conoce como engramas, o trazas de memoria. Además, lograron manipular esos engramas, o conjunto de células que contienen un recuerdo, para crear falsas memorias, activar algunas a voluntad o cambiar recuerdos negativos en positivos.
El actual estudio ha permitido constatar que el conjunto de neuronas que guardan un recuerdo tienen menos espinas dendríticas en los ratones con alzhéimer que en los normales. Las espinas dendríticas son pequeñas protuberancias que crecen en las prolongaciones de las neuronas y las permiten comunicarse entre sí. Algo que en realidad no es novedoso, porque algunos trabajos muestran que las neuronas de personas con alzhéimer tienen menos espinas dendríticas, como los llevados a cabo por el investigador español Javier de Felipe, del Instituto Cajal y director del Laboratorio Cajal de Circuitos Corticales (CSIC-UPM).
Normalmente, cuando se genera un nuevo recuerdo, en las células correspondientes a esa memoria crecen nuevas espinas dendríticas, pero esto no ocurre en los ratones con Alzheimer. Y sugiere que las células no están recibiendo la información sensorial desde otra parte del cerebro llamada la corteza entorrinal, una especie de “recibidor” del hipocampo y la primera estructura en verse afectada en a enfermedad de Azlheimer. Por eso las pistas que ayudan a recordar, y que en el caso de los ratones era entrar en una cámara donde recibieron un pequeño calambre, no tiene ningún efecto.
Los investigadores también fueron capaces de inducir una reactivación a largo plazo de las memorias “perdidas” mediante la estimulación de nuevas conexiones entre la corteza entorrinal y el hipocampo. Para ello activaron mediante optogenética las células de la corteza entorrinal que “alimentan” en las células del hipocampo los engramas que codifican recuerdos, como el del miedo a un calambre en los ratones del ensayo. Después de tres horas de este tratamiento, los investigadores esperaron una semana para poner a prueba a los ratones de nuevo. Y vieron que los ratones con alzhéimer recordaron la posibilidad de recibir un calambre. Además, tenían muchas más espinas dendríticas en las células del hipocampo que guardaban ese recuerdo.
Sin embargo, la estimulación mediante optogenética no es eficaz si se estimula una sección demasiado grande de la corteza entorrinal, lo que sugiere que cualquier tratamiento potencial para pacientes humanos tendrían que ser muy específico. La optogenética es muy precisa pero demasiado invasiva para su uso en seres humanos, y los métodos existentes para la estimulación cerebral profunda – una forma de estimulación eléctrica utiliza a veces para tratar de Parkinson y otras enfermedades – no son aún tan específicos.
“Es posible que en el futuro se desarrolle una tecnología para activar o inactivar con más precisión las células situadas en zonas profundas del cerebro, como el hipocampo o la corteza entorrinal, con más precisión”, señala Tonegawa. Y resalta la importancia de la investigación básica, como la de este trabajo, “porque proporciona información sobre las poblaciones de células que podrían ser un buen objetivo, lo cual es crítico para los tratamientos y las tecnologías del futuro.”
