Redacción por: Charbel Martínez Vargas, María Fernanda Montiel Quiñones, alumnos
de la Licenciatura en Medicina de la FMBUAP, miembros del CUDIM (Comité
Universitario de Divulgación e Investigación Médica).
Asesor: Dr. Juan Carlos Pérez
García.
It should always be highlighted that there is
not certainty when it comes to
the pathophysiology of Alzheimer's Disease (AD), which still has the scientific
community trying to guide an almost
blindfolded research, towards an explanation,
new discoveries based on the pathophysiology
and the potential non-symptomatic treatments.
The AD is a
neurodegenerative disorder which
still has an unknown etiology, and its multifactorial nature shows us that there
are different risk factors associated with the development
of the disease.
The advances in diagnosis including the molecular biomarkers and techniques of detection provides
the correct management of both
therapeutic and pharmacological
treatment according to the stage
of the patient
in terms of his neurodegenerative progression.
Keywords: Alzheimer’s
Disease, risk factors, pathophysiology, biomarkers, treatment.
El Alzheimer es
considerado un problema global, tan solo basta escuchar a la World Health Organization que en 2013 menciona que se esperaba que
el número de personas sufriendo Alzheimer fuera a aumentar tres veces en 2050, la gravedad de esta enfermedad neurodegenerativa,
ha mantenido a todos los interesados pendientes de todos los biomarcadores
hasta ahora encontrados, esperando que uno de ellos pueda ser la diana
terapéutica perfecta contra el desarrollo del Alzheimer.
Por ahora, la Hipótesis Colinérgica se ha asociado al
desarrollo de Alzheimer, establecida en 3 conceptos: 1) Reducción de marcadores
colinérgicos presinápticos en el córtex cerebral, 2) Neurodegeneración del
núcleo basal de Meynert en el preencéfalo
basal, 3) Aparición de antagonistas colinérgicos en la pérdida de memoria.
El proceso de
fisiopatología de la enfermedad puede comenzar incluso con décadas de
anticipación, sin embargo, no presenta como tal una clínica de importancia
cognitiva, esto, debido a que el depósito de placas de Beta-amiloide no son lo
suficientes como para ocasionar la Enfermedad de Alzheimer (EA).
Existen diferentes
estadios en cuanto al avance neurocognitivo presentado en la EA, en donde el
estadio leve y fase pre clínica incluye aspectos tales como pérdida de memoria
leve, dificultad leve para recordar nombres de sitios y personas de su vida,
hasta el estadio más grave de la enfermedad, en el cual, incluso presenta la
pérdida de toda habilidad psicomotriz, capacidad verbal nula (comunicación a
base de gruñidos, quejas y gritos), entre otros.
Se cuenta con tratamientos
sintomáticos aceptados por la FDA, pero eso no ha detenido a la comunidad
científica en la búsqueda de terapias, especialmente aquellas dirigidas a
biomarcadores ya conocidos; sin embargo, se ha indicado que aquellos
medicamentos dirigidos a inhibir la formación de la placa amiloide, no han
sido exitosos, lo cual aún deja preguntas abiertas. |
Su
etiología aún es desconocida, pero se asocia principalmente a dos tipos de
mecanismos primarios y a un nuevo tipo de mecanismo que aún no es del todo
claro (16, 17):
1) Depósitos de placas de Beta Amiloide
(péptidos Beta amiloide.
2) Marañas
neurofibrilares hiperfosforiladas de proteína tau.
3) Pérdida
de vasos progresiva mediante angiogénesis provocado por placas de B-Amiloide.
Aún se
desconoce si interfieren en un mecanismo en conjunto, sin embargo, se puede
desglosar cada una para una mejor comprensión fisiopatológica:
1) Los
depósitos de placas de Beta Amiloide forman placas neuríticas o también
conocidas como placas seniles (PS), que por sí mismas tienen afinidad por la
corteza cerebral y los vasos sanguíneos meníngeos; las PS se componen de
neuronas distróficas, astrocitos reactivos y microglía. Estos cambios
estructurales alrededor de los diferentes sitios de afinidad provocan la
pérdida de la respuesta sináptica y neuronal gracias a la progresión de la
enfermedad.
En
condiciones normales, la Proteína Precursora Amiloide (APP) en conjunto con la
enzima Gamma Secretasa, crea un nuevo péptido
conocido como Beta-3, que convierte a APP a una forma soluble, evitando las PS.
Sin
embargo, en condiciones patológicas sucede un mecanismo en donde aparece la
enzima Beta-Secretasa (BACE1) que va a escindir a
APP, para finalmente generar los péptidos de Beta amiloide el cual es encargado
de generar depósitos (14, 16).
2) La
Proteína Asociada con Microtúbulos Tau (MAPT) se localiza en el cromosoma 17
región 17q21 y se asocia a una gran cantidad de enfermedades
neurodegenerativas, entre ellas, el Alzheimer. Su importancia radica en su
mecanismo intracelular; la agregación de esta proteína hiperfosforilada
genera ovillos neurofibrilares o marañas neurofibrilares.
En su
estado basal, la proteína Tau tiene una gran afinidad por la estabilización
intracelular, uniéndose a microtúbulos para otorgar factores de señalización.
En cambio,
cuando existe alguna alteración en la señalización o anclaje de la proteína
Tau, se produce un mal ensamblaje de los microtúbulos, lo que provoca una pobre
estabilidad de los microtúbulos que harán perder la estabilidad del
citoesqueleto celular, lo cual, es crucial para mantener una estructura
neuronal funcional, creando así los ovillos neurofibrilares, con una forma de
filamentos helicoidales (17).
3) Mecanismo
asociado a la vía de Notch: Se trata de una ruta
molecular de los organismos vertebrados, que es clave en el embriodesarrollo
para la regulación de la homeostasis y las células madre en los adultos.
En la
angiogénesis, se da lugar a la formación de nuevos vasos sanguíneos a partir de
otros ya existentes, a través de ramas, para que se produzca la diferenciación
del nuevo vaso, y es ahí donde entra la vía de Notch,
en la cual, una célula emisora (vaso original) emite un ligando de Notch activando sus receptores en las células vecinas
(nuevo vaso), y al activarse Notch en la célula
vecina, reprime al ligando de la célula emisora, logrando así potenciar el
proceso de diferenciación, destacando principalmente en la angiogénesis.
En la EA,
las placas amiloides van a acumular marcadores hipóxicos y angiogénicos como lo
es VEGF (Factor de Crecimiento del Epitelio Vascular), y, a pesar de que VEGF
funciona como un factor a favor de la angiogénesis, las placas amiloides están
deteniendo e impidiendo este proceso, dando oclusión y creación de un ambiente
hipóxico para el nuevo vaso (16).
Al igual que el resto de las patologías, la EA no
es unifactorial, sino que es multifactorial, por esta
razón se describen los factores de riesgo más importantes conocidos en la
actualidad para una evolución del EA (15):
Tabla 1. Factores de riesgo asociados a la
Enfermedad de Alzheimer.
Factor de
Riesgo |
Importancia
en la EA |
Relación
con la EA |
Envejecimiento
|
Principal
factor de riesgo para el desarrollo de una EA de manera esporádica. |
Debido a
la pérdida de volumen y masa cerebral, se pierde la sinapsis en el cerebro |
Personas
con bajo nivel de educación |
Gracias a
la reserva cognitiva y el estar en constante creación de sinapsis en los
estudios, una persona puede reducir la EA |
Al
aumentar la reserva cognitiva en procesos que requieran un mayor esfuerzo de
cognición, hay menor deterioro cognitivo |
Enfermedad
Cerebrovascular |
Presente
en al menos 50% de los pacientes con EA en brotes hemorrágicos o infartos
cerebrales |
Al tener
un daño de tipo vascular, se aumenta la concentración de APP, acumulando Beta
amiloide en el Sistema Nervioso Central |
Lesión
cerebral traumática |
Aumenta
la concentración de APP dando como resultado un aumento del péptido Beta
amiloide |
La EA
tiene afinidad por el cuerpo calloso e hipocampo en estos casos. |
Hipertensión
Arterial |
Impacta
negativamente en edad avanzada y aumenta el riesgo del desarrollo de EA |
Gracias a
los cambios en las paredes de los vasos, pueden provocar hipoxia cerebral,
predisponiendo a no promover de manera adecuada la angiogénesis. |
Diabetes |
Mayor
deterioro de la cognición |
Se asocia
a las marañas neurofibrilares por resistencia a la insulina |
Infección
por COVID-19 |
El
proceso de inflamación puede resultar en deterioro cognitivo a largo plazo |
Gracias
al movimiento libre del SARS-CoV-2 en una situación trans-sináptica,
puede difundir a todo el cerebro, promoviendo cambios neurodegenerativos. |
Desgraciadamente, la única forma de confirmar EA,
corresponde a realizar estudios después de la muerte al tejido cerebral, sin
embargo, se puede hacer un diagnóstico integral temprano que nos permita
valorar los factores de riesgo de cada paciente para mejorar su calidad de
vida.
De acuerdo a la Guía de manejo práctico de la
enfermedad de Alzheimer, en su edición del 2017, se busca hacer una valoración
neuropsicológica acompañada de una exploración y funcionamiento
cognitivo-conductual adecuado del paciente (13, 14).
La escala de deterioro cognitivo funcional se
describe en la siguiente tabla:
Tabla 2. Escalas del deterioro cognitivo y sus
manifestaciones en la Enfermedad de Alzheimer
Estadio |
Diagnóstico
Clínico |
Características
y signos clínicos |
1:
Ausencia de un déficit cognitivo |
Normal |
-No
existe un deterioro cognitivo -Consciente,
capaz de hablar, articular palabras y desempeñar funciones psicomotoras |
2:
Déficit cognitivo muy leve |
Olvido |
-El
paciente tiene una pérdida de memoria leve. Por ejemplo, olvida nombres de
personas, y ubicación de objetos. |
3:
Déficit cognitivo muy leve |
Confusión
precoz |
Involucra
a varias áreas del cerebro a partir de este punto, manifestando: Desorientación
temporal y espacial Dificultad
evidente para recordar nombres, objetos y ubicaciones Déficit
de concentración Ansiedad
leve |
4:
Déficit cognitivo moderado |
Enfermedad de Alzheimer leve
|
Esta
etapa manifiesta: -Olvido
de hechos recientes -No
tiene memoria de hechos pasados -Dificultad
para concentrarse -Incapacidad
de planificar -Negación
moderada |
5:
Déficit cognitivo moderadamente grave |
Enfermedad de Alzheimer
moderada |
En
este estadio se observa: -Necesidad
de asistencia -Incapaz
de recordar sus hábitos -Desorientación
en la ubicación temporal y espacial -Retención
de su propio nombre y de sus personas más cercanas |
6:
Déficit cognitivo grave |
Enfermedad de Alzheimer
moderadamente grave |
En
esta fase se presenta: -Olvido
del nombre de familiares y personas más cercanas -Necesidad
de asistencia -Incontinencia
-Cambios
en la personalidad |
7:
Déficit cognitivo muy grave |
Enfermedad de Alzheimer grave |
En
esta fase hay: -Pérdida
de todas las capacidades verbales -Incontinencia
evidente -Pérdida
de funciones psicomotoras -Necesidad
de asistencia -Incapacidad
para razonar o resolver problemas |
En cuanto al diagnóstico, existe ya una amplia
cantidad de criterios que nos permiten diferenciarlo, así como de la correcta
valoración en los diferentes estadios en cuanto a neurocognición
presentada:
1) Uso de biomarcadores
para EA (13, 14):
Esto nos sirve para tener el
indicador de un proceso patológico y ayudarnos con el diagnóstico de un
deterioro cognitivo. Un ejemplo es el de los depósitos de las placas Beta
amiloide, mediante un valor denominado A-Beta-42, el cual se valora a través del
líquido cefalorraquídeo. Otro biomarcador es la medición de la proteína Tau
total e hiperfosforilada en el líquido
cefalorraquídeo.
Sin embargo, este tipo de
diagnóstico sigue siendo muy inespecífico, debido a que varía en cuanto el
progreso de la enfermedad y la neurodegeneración asociada, es decir, pueden
existir casos donde existan las PS sin necesidad de expresar una
neurodegeneración.
2) Criterios NIA-AA:
Utilizados como los criterios
clínicos por excelencia.
2.1 Criterios centrales de
demencia asociada a EA:
A) Síntomas cognitivos de
comportamiento que interfieren con los hábitos.
B) Síntomas cognitivos de
comportamiento que no se atribuyen a otro trastorno psiquiátrico.
C) Síntomas cognitivos de
comportamiento donde se constata de una afectación cognitiva dada por el
paciente, es decir, mediante la historia que el paciente cuenta a un
profesional.
D) Síntomas cognitivos de
comportamiento en donde se pierde la capacidad de adquirir nueva información o
crear conocimiento.
E) Alteración
visuoespacial.
F) Comorbilidad neurológica.
G) Evidencia
fisiopatológica en pacientes con criterios clínicos previamente descritos, así
como de cuerpos de Lewy.
3)
Enfermedad de Alzheimer confirmada fisiopatológicamente.
De
acuerdo a la patología en cuando a un deterioro cognitivo basados en la NIA-AA:
3.1 Cambios
cognitivos en cuanto al nivel previo normal de la persona.
3.2
Cumple los criterios centrales de demencia, así como de presentar un biomarcador positivo, ya sea de proteína
Tau o placa Beta amiloide.
Como ya ha sido mencionado, solo se cuenta con
tratamiento sintomático para la EA, principalmente, esto es debido a que no se
conoce todo el panorama de los mecanismos moleculares detrás de su neuropatogénesis. Muchas propuestas han llegado a la fase
1, 2 y 3 para la inhibición de su desarrollo, dando esperanza a un mundo que
parece ser cada día más susceptible al desarrollo de EA; es por eso que se
insiste en la constante búsqueda de terapias que puedan prevenir o revertir el
decremento cognitivo, y la pérdida de la funcionalidad del cerebro.
3.1 Tratamientos
farmacológicos aprobados por la FDA
La
terapia farmacológica, aceptada por la Food and Drug Administration, es
meramente sintomática y se divide en 2 grupos.
3.1.1
Antagonista del NMDA
Los
NMDA, son receptores ionotrópicos de glutamato, que ahora son considerados en
la terapia sintomática, ya que su estimulación resulta en un flujo de Ca2+ que
estimula la transcripción que da la potenciación a largo plazo (proceso
fisiológico normal y necesario para la transmisión de señales, y la
plasticidad); en el caso de EA se ha encontrado una sobre estimulación de estos
receptores, que puede llevar a la neurotoxicidad.
Memantina: Se trata de un
antagonista no competitivo de los receptores NMDA, es el único tratamiento aprobado para tratar estadios avanzados de
Alzheimer.
3.1.2
Inhibidores de la colinesterasa.
Estos
fármacos tienen base en la hipótesis colinérgica del desarrollo de Alzheimer,
que propone que la etiología del Alzheimer está reflejada en la reducción de la
síntesis de acetilcolina (2). La estrategia de este tipo de fármacos, se
encarga de aumentar los niveles colinérgicos inhibiendo a la
acetilcolinesterasa.
Tratamientos desarrollados
para inhibir a la colinesterasa en AD |
||
Nombre |
Información general |
Razón de fallo |
Tacrina |
Primera
droga aprobada por la FDA para el tratamiento de Alzheimer. |
Hepatotoxicidad |
Donepezil |
Parte
de la 2° generación de inhibidores de la acetilcolinesterasa. Aún
está en uso, a pesar de tener efectos secundarios de leves a moderados en el
tracto gastrointestinal |
En
algunos pacientes puede ocasionar vómitos y molestias abdominales, motivo por
el cual optan por suspender el tratamiento. |
Rivastigmina |
Es
un “pseudo” inhibidor de la AChE, que se ha
encontrado particularmente efectivo y práctico en su forma transdérmica. Aún
está en uso, y entre sus efectos adversos (en su versión oral) se encuentran:
náuseas, indigestión y anorexia. |
* |
Galantamina |
Esta
droga, podría ser considerada el “golden standard”
en tratamiento de Alzheimer de su fase preclínica, a un estadio
moderado. Aún
está en uso. |
* |
3.2 Terapia genética
Este
acercamiento, se lo debemos a las Recombinantes
Asociadas a Adenoviruses (rAAVS),
que permiten insertar nuevo material genético en las células. En 2015, se
exhibieron 10 casos de pacientes con Alzheimer, quienes ya expresaban el gen de Factor de Crecimiento Nervioso (NGF) en
estadios desarrollados de la enfermedad; lo que después sirvió, para que en
otro estudio se agregara el gen PGCI-alpha en las
células cerebrales de ratones, quienes mostraron mejoras en la memoria, y
ninguna pérdida celular en la zona del hipocampo (6).
3.3 Terapia con células madre
Las
células madre son una de las mejores promesas en la terapia de AD por su
capacidad de diferenciarse en diferentes células y renovarse. Las células
madre, pueden ser totipotenciales, pluripotentes, multipotentes, oligopotentes, y unipotentes (5).
Estas
tienen una ventaja sobre las diferentes terapias, por su facilidad para ser
aisladas y porque no requieren procesos invasivos en el paciente. Tan solo se
ha descrito que las células madre pluripotenciales inducidas (iPSC), podrían ayudar a comprender mejor un modelo cercano
al Alzheimer; el único problema que se ha enfrentado en cuanto a las iPSC es que su trasplantación está asociada a mutaciones heteroplasmicas y homoplasmicas
en el ADN (12).
3.4 Inmunoterapia
Se
ha implementado para desarrollar agentes anti-amiloides
y anti- tau, sin embargo, hasta ahora, se ha mantenido como una hipótesis
prometedora en la que los anticuerpos neutralizan y solubilizan la placa
Aβ, ya que las placas de β Amiloide son consideradas los principales
biomarcadores, y un blanco accesible en la inmunoterapia (7).
Otro
tipo de terapia, es la administración pasiva de anticuerpos monoclonales, como:
●
Bapineuzumab
●
Gantenerumab
●
Ponezumab
●
Crenezumab
Lamentablemente, a pesar de mostrar ventajas
considerablemente buenas, aún no se convierte en una terapia efectiva porque
muchos de estos aún se encuentran en ensayos clínicos, y han mostrado efectos
secundarios severos como las anormalidades amiloides (8).
3.5 Acercamientos no
farmacológicos
Los
avances científicos han permitido identificar algunos de los hábitos de nuestro
día a día que nos predisponen a desarrollar enfermedades como el Alzheimer; de
hecho, se encontró que las personas con hábitos alimenticios sanos, prácticas
de ejercicio y una vida que satisface al individuo decrementan los riesgos de
Alzheimer (9).
●
Ejercicio:
Su práctica ayuda a expulsar NGF, reduce el nivel de radicales en el hipocampo
e incrementa la neurogénesis (10).
●
Dieta:
Se demostró que baja los niveles de fosforilación de la proteína tau, y evita
la formación de placas de β Amiloide (11).
La fisiopatología de la EA abarca mecanismos
complejos en cuanto a la formación de las placas de Beta amiloide, marañas
neurofibrilares de proteína Tau hiperfosforilada o la
pérdida de vasos progresiva por angiogénesis debido a las placas amiloide.
Sin embargo, en cualquiera de estas vías se puede
administrar y gestionar una terapia basada en los mecanismos ya descritos, en
donde se busca obtener aún una respuesta satisfactoria en cuanto a la
progresión de la enfermedad a base de un tratamiento farmacológico que frene la
fisiopatología, o un conjunto con otro tipo de abordaje en el cual, se busque
una mejora significativa en la enfermedad que cursa el paciente.
A pesar de las limitaciones en los tratamientos
disponibles para el Alzheimer, podríamos mencionar que tanto los inhibidores de
la acetilcolinesterasa como la memantina, han demostrado mejorar la memoria, y,
aunque no tengan ningún papel revirtiendo la neurodegeneración, o
previniéndola, por ahora, han permitido mantener alerta al paciente.
Sin duda, el desarrollo de terapias que sean
efectivas, y selectivas para los pacientes es urgentemente necesaria si no
queremos ver las predicciones de la WHO volverse
realidad, y esperamos que, en un futuro, pronto aparezcan nuevos tratamientos
completamente eficaces para combatir a los mecanismos ya descritos.
1.
Cummings, J. L., Tong, G., & Ballard, C. (2019). Treatment
combinations for Alzheimer’s disease: current and future pharmacotherapy
options. Journal of Alzheimer’s Disease, 67(3),
779-794. https://doi.org/10.3233/jad-180766
2.
Hampel, H., Mesulam, M. M., Cuello, A. C., Farlow,
M. R., Giacobini, E., Grossberg,
G. T., Khachaturian, A. S., Vergallo, A., Cavedo, E., Snyder, P. J., & Khachaturian, Z. S. (2018). The cholinergic system in the pathophysiology and treatment of Alzheimer's
disease. Brain, 141(7),
1917-1933. https://doi.org/10.1093/brain/awy132
3.
Khan, S., Barve,
K., & Kumar, M. S. (2020). Recent advancements in pathogenesis, diagnostics and treatment of Alzheimer’s disease. Current Neuropharmacology, 18(11),
1106-1125. https://doi.org/10.2174/1570159x18666200528142429
4.
Breijyeh,
Z., & Karaman, R. (2020). Comprehensive review on Alzheimer’s disease: Causes and treatment. Molecules, 25(24), 5789. https://doi.org/10.3390/molecules25245789
5.
Bhatti,
J. S., Khullar, N., Mishra, J., Sandeep,
K., Sehrawat, A., Sharma, E., Bhatti,
G. K., Selman, A., & Reddy, P. H. (2023). Stem cells in the treatment
of Alzheimer’s disease – promises and pitfalls. Biochimica Et Biophysica Acta: Molecular Basis Of
Disease, 1869(6),
166712. https://doi.org/10.1016/j.bbadis.2023.166712
6.
Katsouri,
L., Lim, Y. M., Blondrath, K., Eleftheriadou,
I., Lombardero, L., Birch, A. M., Mirzaei,
N., Irvine, E. E., Mazarakis, N. D., & Sastre, M.
(2016). PPARΓ-Coactivator-1Α gene transfer reduces neuronal loss and amyloid-Β generation by reducing
Β-secretase in an Alzheimer’s
disease model. Proceedings of the National Academy
of Sciences of the United
States of America, 113(43),
12292-12297. https://doi.org/10.1073/pnas.1606171113
7.
Panza, F., Lozupone,
M., Seripa, D., & Imbimbo,
B. P. (2019). Amyloid-Β immunotherapy
for Alzheimer disease: Is it now a long
shot? Annals of Neurology, 85(3), 303-315. https://doi.org/10.1002/ana.25410
8.
Van Dyck, C. H. (2018). Anti-Amyloid-Β monoclonal antibodies
for Alzheimer’s disease: pitfalls and promise. Biological Psychiatry, 83(4),
311-319. https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2017.08.010
9.
Jedrziewski,
M. K., Ewbank, D. C., Wang, H., & Trojanowski, J. Q. (2010). Exercise
and Cognition: Results from the National
Long Term Care Survey. Alzheimers & Dementia,
6(6), 448-455. https://doi.org/10.1016/j.jalz.2010.02.004
10.
Paillard,
T., Rolland, Y., & De Souto Barreto, P. (2015). Protective
effects of physical exercise in Alzheimer’s Disease and Parkinson’s Disease: a narrative review. The Journal of Clinical
Neurology, 11(3),
212. https://doi.org/10.3988/jcn.2015.11.3.212
11.
Mushtaq,
R., Shoib, S., Shah, T.,
& Mushtaq, S. (2014). Relationship
between loneliness, Psychiatric Disorders and Physical health ? A review on the psychological
aspects of loneliness. Journal of Clinical and Diagnostic Research. https://doi.org/10.7860/jcdr/2014/10077.4828
12.
Prigione, A., Lichtner, B., Kuhl, H., Struys, E. A., Wamelink, M. M.
C., Lehrach, H., Ralser,
M., Timmermann, B., & Adjaye,
J. (2011). Human induced pluripotent
stem cells harbor homoplasmic and heteroplasmic mitochondrial DNA mutations while maintaining human embryonic stem cell–like
metabolic reprogramming. Stem Cells, 29(9), 1338-1348. https://doi.org/10.1002/stem.683