Així es desequilibra el cervell amb l'Alzheimer: investigadors de la UOC desenvolupen un índex que permet mesurar l'avenç de la malaltia

La malaltia d'Alzheimer es comença a ordir al cervell i remodela el teixit neuronal entre quinze i vint anys abans que n'apareguin els primers símptomes. Des que això passa, però, fins que la malaltia es diagnostica i, més endavant, entra en una fase avançada, es produeix tot un contínuum de canvis cerebrals. Ara un equip internacional amb participació de la Universitat Oberta de Catalunya (UOC) ha aconseguit desenvolupar una mesura capaç de detectar variacions en aquest contínuum, cosa que permet avaluar de manera precisa la progressió de la demència.

L'eina analitza el desgast desigual que es produeix en les diferents regions cerebrals a conseqüència de l'avenç de la malaltia, i es podria fer servir com a biomarcador per identificar l'afectació d'aquesta malaltia neurodegenerativa, estudiar-ne la progressió i també per estimar l'eficàcia de nous tractaments farmacològics.

"Hem desenvolupat un índex d'asimetria general del cervell", explica Agnès Pérez Millan, investigadora del grup de recerca AIWELL (les sigles en anglès d'intel·ligència artificial per al benestar humà), adscrit a l'eHealth Centre de la UOC, i primera autora del treball publicat a la revista d'accés obert Brain Communications. "Veiem que, com més valor té l'índex, més asimetria hi ha al cervell, fet que es correlaciona amb més neurodegeneració i més símptomes", resumeix.

Pèrdua de substància grisa

A mesura que envellim, anem perdent substància grisa. L'hipocamp, una regió amb forma de cavallet de mar encarregada de la memòria, la regulació d'emocions i de generar nous aprenentatges, resulta una de les més afectades. Es tracta d'un procés natural i irreversible, que aprima tant l'hipocamp dret com l'esquerre.

Fins ara, es pensava que les persones amb malaltia d'Alzheimer desenvolupaven un desgast igual a tot el cervell. Tanmateix, en un estudi previ aquest mateix equip d'investigadors ja va descobrir que, al contrari del que tradicionalment s'havia assumit, la progressió d'aquesta demència no era simètrica, sinó asimètrica, comparat amb l'envelliment sa.

"Estàvem estudiant una altra malaltia, la demència frontotemporal, que és molt asimètrica, i vam voler comparar el cervell d'aquests pacients amb el de pacients sans i el de pacients amb malaltia d'Alzheimer", recorda Pérez Millan, que és també professora lectora dels Estudis d'Informàtica, Multimèdia i Telecomunicació de la UOC. "Partíem de la hipòtesi que els pacients amb malaltia d'Alzheimer tindrien un cervell simètric similar als individus sans, però vam descobrir que no era així", afirma.

Van observar que, si bé les persones sanes tenen una pèrdua de substància grisa simètrica i les persones amb demència frontotemporal presenten un aprimament cortical molt asimètric, els pacients d'Alzheimer se situaven entre un cas i l'altre. Aquesta descoberta va ser el germen d'aquest nou treball.

Estudiar l'afectació de l'Alzheimer

Per dur-lo a terme, s'han centrat en pacients que tenen una forma d'Alzheimer genètica, que representa menys de l'1 % dels casos d'aquesta demència. Van utilitzar una cohort de 60 participants de l'Hospital Clínic de Barcelona i 564 individus més procedents d'una altra cohort d'un projecte anomenat DIAN, liderat per la Universitat de Washington a Saint Louis (EUA), on també hi ha inclosos pacients europeus.

D'ambdós grups de pacients disposaven d'imatges de ressonància magnètica i en alguns casos també de mostres de líquid cefalorraquidi i informació dels nivells de neurofilaments en plasma, un biomarcador que assenyala dany neuronal.

"La ressonància magnètica ens donava una foto del cervell en el moment de fer-la, i les van processar amb un programari que ens donava el volum o gruix cortical", explica Pérez Millan. Després van aplicar un algoritme que els permetia mesurar diferències en aquest gruix. Així, han pogut desenvolupar un índex que quantifica aquest aprimament desigual en la substància grisa.

"Vam comprovar que amb el nostre índex érem capaços d'identificar les persones amb malaltia d'Alzheimer i les persones sanes", apunta Pérez, que especifica que l'índex és una mesura general i que no dona resultats concrets per regions del cervell específiques. Per tant, no poden saber on és més intens aquest desgast de l'escorça.

En aquest sentit, per als autors del treball, aquesta mesura es podria utilitzar per saber l'afectació de la malaltia, perquè dins de la malaltia d'Alzheimer hi ha diferents estadis abans d'arribar a la fase de demència. Així mateix, també seria útil per mesurar l'eficàcia dels nous fàrmacs per tractar la malaltia d'Alzheimer.

Un altre dels resultats de l'estudi és que l'eina és capaç de garbellar entre persones portadores del genotip APOE4 (un dels factors de més risc de patir malaltia d'Alzheimer) amb símptomes de les que són portadores de la mutació genètica d'aquesta demència, però que no tenen cap símptoma.

Actualment, els investigadors treballen per intentar replicar aquests resultats en un grup de persones amb malaltia d'Alzheimer esporàdica, és a dir, la forma de la demència més comuna, amb l'objectiu de validar l'índex.

Aquest projecte s'emmarca en la missió de recerca de la UOC de Salut i benestar planetari, i afavoreix l'objectiu de desenvolupament sostenible (ODS) de l'ONU 3, salut i benestar.

Article de referència

Pérez-Millan, A., Falgàs, N., Bosch, B., Borrego-Écija, S., Antonell, A., Fernández-Villullas, G., Esteller-Gauxax, D., Tort-Merino, A., Bargalló, N., Balasa, M., Lladó, A., Aguillon, D., Chrem, P., Day, G. S., Devenney, E., Huey, E. D., Ikeuchi, T., Jucker, M., Kasuga, K., Vöglein, J., Roh, J. H., Vitali, P., Sosa Ortiz, A. L., Llibre-Guerra, J. J., Gordon, B. A., McDade, E., Bateman, R. J., Sánchez-Valle, R., i The Dominantly Inherited Alzheimer Network (DIAN). (2025). Cortical asymmetry in autosomal dominant Alzheimer's disease progression. Brain Communications, 8(1), fcaf488. https://doi.org/10.1093/braincomms/fcaf488