El lado dulce de la cuestión: los cerebros con la enfermedad de Huntington utilizan el azúcar de forma diferente
Nuevas observaciones sugieren que los cerebros de los portadores de la mutación de la EH consumen energía de forma diferente. ¿Nos importa? (¡Sí!)
El cerebro es un órgano muy hambriento, pero ¿consume energía de forma diferente en la enfermedad de Huntington? Un equipo dirigido por David Eidelberg, del Instituto Feinstein de Investigación Médica, ha estado estudiando los patrones de consumo de energía en los cerebros de personas portadoras de la mutación de la EH. Los cambios en la cantidad de azúcar que utiliza el cerebro se observan incluso antes de que el cerebro empiece a cambiar físicamente, lo que sugiere que podría ser útil realizar un seguimiento de esto en los ensayos clínicos de la EH.
¿Por qué queremos encontrar cambios tempranos en los cerebros con EH?
A todos nos gustaría probar fármacos con el objetivo de retrasar o detener la aparición de la enfermedad de Huntington. Pero el desarrollo de los síntomas de la EH tarda tanto tiempo (normalmente décadas) que resulta complicado diseñar ensayos clínicos.
Para que los ensayos clínicos sean más eficientes, los científicos de la EH están buscando biomarcadores. Un ejemplo de biomarcador exitoso es la medición de la presión arterial, que permite a los médicos estimar el riesgo de ataque cardíaco y accidente cerebrovascular.
Ahora sabemos que los fármacos que reducen la presión arterial ayudarán a prevenir los ataques cardíacos y los accidentes cerebrovasculares. Eso acelera el desarrollo de nuevos fármacos, porque no es necesario esperar a que la gente sufra realmente ataques cardíacos.
Nos encantaría tener una medición similar en pacientes con EH. En lugar de administrar fármacos a un grupo enorme de personas y esperar muchos años para ver si la progresión de la EH es más lenta, nos gustaría tener mediciones que podamos utilizar para comprobar, rápidamente, si una terapia para la EH está teniendo efectos beneficiosos.
Examinando el cerebro vivo con EH
Muchas personas con la enfermedad de Huntington se han sometido a un tipo u otro de ‘escáner cerebral’, ya sea como parte de una investigación o para ayudar a su médico a controlar lo que está ocurriendo en sus cerebros. Todos los escáneres cerebrales tienen el objetivo de crear una imagen del cerebro, pero utilizan diferentes tecnologías para ver diferentes características del tejido cerebral. Esto es un poco como la diferencia entre una fotografía y un dibujo a tinta de la misma cosa, que pueden parecer diferentes, aunque sean imágenes del mismo objeto.
Con mayor frecuencia, las personas con EH se someten a escáneres cerebrales con una máquina llamada resonancia magnética o máquina de RM. La RM utiliza potentes imanes para mostrar la forma y la estructura precisas del cerebro. En la EH, queremos hacer esto para poder comparar los cerebros de los pacientes con EH con los de personas sin la mutación, o para comparar los escáneres de alguien antes y después de recibir un tratamiento farmacológico. Esto podría ayudarnos a encontrar fármacos que ralenticen o detengan la pérdida de tejido cerebral que se observa en el curso de la EH.
Muchos científicos creen que estos cambios de forma, detectados con la RM, son una de nuestras mejores esperanzas para producir biomarcadores de la EH. Pero hay otros tipos de escáner que también podrían contribuir a la imagen.
El cerebro es goloso
El cerebro es el órgano más hambriento de nuestro cuerpo. A pesar de que solo representa alrededor del 2% de nuestro peso corporal, consume alrededor del 20% del azúcar que comemos cada día. Esto significa que el azúcar que come tu cerebro cada día pesa casi tanto como una lata llena de refresco.
“Estas regiones del cerebro podrían estar compensando el daño continuo en otras partes del cerebro”
Toda esta energía se destina a alimentar la comunicación entre las células cerebrales. Cada una de nuestras 100.000 millones de células cerebrales está conectada a miles de otras células en algo así como 100 billones de sinapsis. Las sinapsis son simplemente los puntos de conexión entre dos células cerebrales. Es la energía requerida por esta cantidad alucinante de charla entre las células cerebrales lo que consume la mayor parte del azúcar que consume el cerebro.
Sorprendentemente, incluso cuando estamos descansando y parece que no estamos haciendo mucho con nuestro cerebro, este está trabajando casi a su máxima capacidad. Cuando empezamos a pensar mucho en un problema, o a realizar una tarea específica, se activan diferentes partes de nuestro cerebro, pero siempre hay mucho en marcha ahí arriba.
Los científicos pueden aprovechar este enorme flujo de azúcar hacia el cerebro para otro tipo de escáner cerebral, llamado tomografía por emisión de positrones, o escáneres PET. El escaneo PET es genial, porque nos permite utilizar una molécula trazadora para observar la actividad química de partes específicas del cerebro, ignorando el resto del cerebro.
Uno de los trazadores más sencillos que utilizan los científicos en los escáneres PET se llama ’18FDG’ (18-fluorodesoxiglucosa, para los más frikis). El 18FDG es casi idéntico a la glucosa, el tipo de azúcar que comen nuestros cerebros, con la adición de una etiqueta química que permite a los científicos ver a dónde va.
Así que el experimento es bastante sencillo. Se toma a algunas personas portadoras de la mutación de la EH, se les administra una inyección intravenosa de azúcar 18FDG y se les introduce en un escáner PET. Se observan las imágenes que salen del escáner y, en particular, se buscan regiones específicas del cerebro que consuman más o menos azúcar en los pacientes con EH.
Ninguna célula cerebral es una isla
El grupo de científicos dirigido por Eidelberg decidió realizar este experimento, y de una forma muy inteligente. Empezaron con 12 personas que tenían la mutación de la EH, pero que aún no presentaban ningún síntoma de la enfermedad. Cada persona fue escaneada inicialmente, y luego de nuevo uno y medio, cuatro y siete años después. Esto les permite estudiar cómo cambian los cerebros de los individuos con el tiempo, exactamente como se haría en un ensayo farmacológico. Después de realizar el primer estudio, se examinó a un grupo separado de portadores de la mutación, para validar los resultados del primer estudio.
Además de realizar escáneres 18FDG para observar el consumo de azúcar, los científicos observaron los cambios en la forma del cerebro, así como otros trazadores PET que se sabe que cambian en los cerebros de los pacientes con EH.
Todas las células del cerebro funcionan enviándose mensajes entre sí. Esto ocurre a pequeña escala (un vecino susurrando a otro), pero también a mayor escala. De hecho, todo el cerebro está equipado con autopistas de ‘materia blanca’ que conectan una zona del cerebro con otra.
Dada la importancia de la comunicación en el cerebro, este equipo de científicos decidió centrarse no solo en los cambios en una zona concreta, sino en toda la red de cambios en el escáner cerebral. Razonaron que ninguna región del cerebro funciona por sí sola, y que al observar todo el cerebro podríamos ver patrones interesantes.
Esperanza de compensación
Como era de esperar, el equipo observó cambios generalizados en los cerebros de los portadores de la mutación de la EH. Sus cerebros se encogieron, y los escáneres PET también mostraron cambios importantes a lo largo de los años a medida que se acercaban a experimentar los síntomas.
Sorprendentemente, el equipo observó que, aunque muchas regiones del cerebro en los portadores de la mutación de la EH consumen menos azúcar con el tiempo, otras regiones del cerebro en realidad consumen más. Aún no estamos seguros de por qué, pero una posibilidad interesante es que estas otras regiones del cerebro podrían estar compensando el daño continuo en otras partes del cerebro, trabajando más para suplir la falta y mantener a la persona funcionando más o menos normalmente.
Esto es esperanzador, porque si el cerebro realmente está encontrando formas de compensar el daño en la EH, tal vez podamos ayudarle ralentizando el daño, dándole más tiempo para funcionar bien. Este estudio no demuestra que esto sea posible, pero sí nos indica dónde tenemos que buscar.
El enfoque de análisis de ‘red’ de todo el cerebro adoptado por los científicos resultó ser más potente que la simple observación de los cambios en las regiones cerebrales individuales. Argumentan que la observación de la red de cambios en el consumo de azúcar en el cerebro revela los cambios más tempranos jamás observados en los cerebros de los pacientes con EH, y mostró cambios antes de que se produjeran cambios evidentes en la forma del cerebro.
La búsqueda de biomarcadores continúa, pero este estudio es una gran adición al arsenal de cambios cerebrales que los cazadores de fármacos pueden utilizar para probar sus productos.
