Nervios fuera de control

Los científicos han descubierto que algunos síntomas físicos de la enfermedad de Alzheimer podrían empezar en el sistema nervioso periférico, y no en el cerebro como se creía hasta ahora: esa red de nervios que conecta la médula espinal con el resto del cuerpo. El estudio, publicado en la revista Alzheimer’s & Dementia, mostró que los problemas de movimiento pueden aparecer por sí solos, sin que intervengan estructuras cerebrales dañadas.

Por lo general, el Alzheimer se asocia con lagunas de memoria y un grave deterioro cognitivo. Pero los médicos llevan tiempo observando que, antes incluso de los primeros fallos de pensamiento, los pacientes empiezan a caminar más despacio, pierden fuerza al agarrar objetos y mantienen peor el equilibrio. Antes, todo esto se explicaba diciendo que el cerebro «se desmorona» y que eso repercute en el cuerpo.

Sin embargo, no había pruebas de que la enfermedad afectara por sí misma a los nervios periféricos. Para averiguarlo, los investigadores decidieron estudiar la unión neuromuscular, el punto microscópico donde el nervio da al músculo la orden de contraerse.

El equipo dirigido por los profesores James Hickman y Xufeng Guo, de la University of Central Florida, creó un microuniverso humano neuromuscular en el laboratorio. También participaron especialistas de la empresa Hesperos.

Los científicos estudiaron la forma familiar de la enfermedad de Alzheimer, una variante hereditaria poco frecuente que se manifiesta entre los 40 y los 65 años. Utilizaron células madre pluripotentes inducidas, que pueden convertirse en casi cualquier tipo de tejido. A partir de ellas cultivaron neuronas motoras y las «dotaron» de dos mutaciones conocidas del Alzheimer: PSEN1 y APP.

Después conectaron los nervios mutados a células musculares sanas en un dispositivo miniaturizado «human-on-a-chip». Excluyeron por completo del experimento el sistema nervioso central para averiguar con precisión si los propios nervios periféricos podían fallar.

Los científicos hicieron pasar impulsos eléctricos por las neuronas y observaron la respuesta de los músculos. Evaluaron la precisión con que se transmitía la orden de contraerse y la resistencia de los músculos a la «fatiga».

El resultado fue desalentador: las neuronas con la mutación PSEN1 funcionaron mal todos los días del experimento. Rara vez provocaban contracciones musculares completas y los músculos se fatigaban antes. Con el tiempo, las conexiones entre nervios y músculos se volvían cada vez menos estables. La mutación APP mostró alteraciones moderadas, pero apreciables.

Como las células musculares estaban completamente sanas, la causa de los problemas estaba dentro de las neuronas afectadas. Los científicos descubrieron que sus endosomas, microestructuras encargadas del «reciclaje» de las sustancias químicas necesarias para transmitir señales, habían aumentado de tamaño de forma anómala. Su funcionamiento defectuoso podría explicar los fallos de comunicación.

El equipo también probó dos medicamentos habituales contra el Alzheimer: memantina y galantamina. Ambos se utilizan ampliamente para ayudar a mantener las funciones cognitivas de los pacientes. Sin embargo, en este modelo no produjeron una mejora significativa: la conexión entre nervios y músculos seguía alterada.

Como señaló Hickman, esta es la conclusión clave: los medicamentos dirigidos al cerebro no resuelven los problemas que aparecen en el resto del cuerpo.

El estudio tiene limitaciones: el modelo era simplificado e incluía únicamente neuronas motoras y músculos. En un organismo real, los nervios cuentan con el apoyo de otras células, como los astrocitos y las células de Schwann. Su presencia podría agravar o atenuar las alteraciones.

En el futuro, los científicos planean ampliar el modelo: estudiar músculos con mutaciones del Alzheimer y neuronas sensoriales, responsables del tacto y el dolor. El «human-on-a-chip» podría convertirse en una plataforma para desarrollar medicamentos que traten tanto el deterioro cognitivo como el físico.