Así se desequilibra el cerebro con el Alzheimer: investigadores de la UOC desarrollan un índice que permite medir el avance de la enfermedad

La enfermedad de Alzheimer se empieza a urdir en el cerebro y remodela el tejido neuronal entre quince y veinte años antes de que aparezcan los primeros síntomas. Sin embargo, desde que esto pasa hasta que la enfermedad se diagnostica y, más adelante, entra en una fase avanzada, se producen una serie de cambios cerebrales. Ahora un equipo internacional con participación de la Universitat Oberta de Catalunya (UOC) ha conseguido desarrollar una medida capaz de detectar variaciones en esta serie de cambios, lo que permite evaluar de forma precisa la progresión de la demencia.

La herramienta analiza el desgaste desigual que se produce en las diferentes regiones cerebrales a consecuencia del avance de la enfermedad, y se podría usar como biomarcador para identificar la afectación de esta enfermedad neurodegenerativa, estudiar su progresión y también para estimar la eficacia de nuevos tratamientos farmacológicos.

"Hemos desarrollado un índice de asimetría general del cerebro", explica Agnès Pérez Millan, investigadora del grupo de investigación AIWELL (las siglas en inglés de inteligencia artificial para el bienestar humano), adscrito al eHealth Centre de la UOC, y primera autora del trabajo publicado en la revista de acceso abierto Brain Communications. "Vemos que, cuanto más valor tiene el índice, más asimetría hay en el cerebro, lo que se correlaciona con más neurodegeneración y más síntomas", resume.

Pérdida de sustancia gris

A medida que envejecemos, vamos perdiendo sustancia gris. El hipocampo, una región con forma de caballito de mar encargada de la memoria, la regulación de emociones y de generar nuevos aprendizajes, resulta una de las más afectadas. Se trata de un proceso natural e irreversible, que adelgaza tanto el hipocampo derecho como el izquierdo.

Hasta ahora, se creía que las personas con enfermedad de Alzheimer desarrollaban un desgaste igual en todo el cerebro. No obstante, en un estudio previo este mismo equipo de investigadores ya descubrió que, al contrario de lo que tradicionalmente se había asumido, la progresión de esta demencia no era simétrica, sino asimétrica, comparado con el envejecimiento sano.

"Estábamos estudiando otra enfermedad, la demencia frontotemporal, que es muy asimétrica, y quisimos comparar el cerebro de estos pacientes con el de pacientes sanos y el de pacientes con enfermedad de Alzheimer", recuerda Pérez Millan, que es también profesora lectora de los Estudios de Informática, Multimedia y Telecomunicación de la UOC. "Partíamos de la hipótesis de que los pacientes con enfermedad de Alzheimer tendrían un cerebro simétrico similar a los individuos sanos, pero descubrimos que no era así", afirma.

Observaron que, si bien las personas sanas tienen una pérdida de sustancia gris simétrica y las personas con demencia frontotemporal presentan un adelgazamiento cortical muy asimétrico, los pacientes de Alzheimer se situaban entre un caso y el otro. Aquel descubrimiento fue el germen de este nuevo trabajo.

Estudiar la afectación del Alzheimer

Para llevarlo a cabo, se han centrado en pacientes que tienen una forma de Alzheimer genética, que representa menos del 1 % de los casos de esta demencia. Utilizaron una cohorte de 60 participantes del Hospital Clínico de Barcelona y 564 individuos más procedentes de otra cohorte de un proyecto llamado DIAN, liderado por la Universidad de Washington en Saint Louis (EE. UU.), donde también están incluidos pacientes europeos.

De ambos grupos de pacientes disponían de imágenes de resonancia magnética y en algunos casos también de muestras de líquido cefalorraquídeo e información de los niveles de neurofilamentos en plasma, un biomarcador que señala daño neuronal.

"La resonancia magnética nos daba una foto del cerebro en el momento de hacerla, y las procesaron con un software que nos daba el volumen o grosor cortical", explica Pérez Millan. Después aplicaron un algoritmo que les permitía medir diferencias en este grosor. Así, han podido desarrollar un índice que cuantifica este adelgazamiento desigual en la sustancia gris.

"Comprobamos que con nuestro índice éramos capaces de identificar a las personas con enfermedad de Alzheimer y las personas sanas", apunta Pérez, que especifica que el índice es una medida general y que no da resultados concretos por regiones del cerebro específicas. Por lo tanto, no pueden saber dónde es más intenso este desgaste de la corteza.

En este sentido, para los autores del trabajo, esta medida se podría utilizar para saber la afectación de la enfermedad, porque dentro de la enfermedad de Alzheimer existen diferentes estadios antes de llegar a la fase de demencia. Asimismo, también sería útil para medir la eficacia de los nuevos fármacos para tratar la enfermedad de Alzheimer.

Otro de los resultados del estudio es que la herramienta es capaz de cribar entre personas portadoras del genotipo APOE4 (uno de los factores de más riesgo de sufrir enfermedad de Alzheimer) con síntomas de las que son portadoras de la mutación genética de esta demencia, pero que no tienen ningún síntoma.

Actualmente, los investigadores trabajan para intentar replicar estos resultados en un grupo de personas con enfermedad de Alzheimer esporádica, es decir, la forma de la demencia más común, con el objetivo de validar el índice.

Este proyecto se enmarca en la misión de investigación de la UOC Salud y bienestar planetario, y favorece el objetivo de desarrollo sostenible (ODS) de la ONU 3, salud y bienestar.

Artículo de referencia

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