Desde que se identificó por primera vez hace más de un siglo, todavía no tenemos cura para la enfermedad de Alzheimer. Entre las diversas vías que los investigadores han explorado para tratar de comprender las causas y los posibles tratamientos de la enfermedad, el papel de los vasos sanguíneos ha recibido cada vez más atención, y en particular la «barrera hematoencefálica», una capa protectora de células que regula qué puede entrar al cerebro a través de la sangre.
El cerebro tiene una densa red de vasos sanguíneos que, si se extendiera de extremo a extremo, cubriría más de 5.000 campos de fútbol. Sin embargo, a diferencia de los vasos sanguíneos de otras partes del cuerpo, estos vasos restringen qué elementos pueden entrar al cerebro desde el torrente sanguíneo. Lo hacen formando una superposición física de células, como pericitos y células endoteliales, que componen la pared de los vasos sanguíneos y forman uniones estrechas que controlan la entrada y la eliminación de sustancias hacia dentro y fuera del cerebro.
Componentes de la barrera hematoencefálica en un capilar cerebral. Hawkes et al. 2014 Brain Pathol. 24:296-403
Fármacos que bloquean
La barrera hematoencefálica suele ser muy hermética en personas jóvenes y sanas. Esto significa que el cerebro controla qué sustancias entran, algo importante para el correcto funcionamiento cerebral. Sin embargo, este alto nivel de control puede ser un problema para tratar enfermedades cerebrales, porque los fármacos presentes en el torrente sanguíneo pueden quedar fuera del cerebro.
Se está llevando a cabo mucha investigación se está llevando a cabo para tratar de sortear este problema, por ejemplo, uniendo el fármaco a una sustancia que el cerebro normalmente absorbe, como la glucosa.
Otros enfoques incluyen unir el fármaco a nanopartículas lo bastante pequeñas como para pasar entre las células de la barrera hematoencefálica, o bien aflojar directamente la barrera mediante ultrasonido. Sin embargo, este enfoque debe aplicarse con mucho cuidado, porque abrir la barrera hematoencefálica también puede permitir la entrada al cerebro de toxinas y otras sustancias dañinas y causar lesiones.
La enfermedad de Alzheimer
Además de actuar como guardiana de la entrada de sustancias al cerebro, la barrera hematoencefálica es importante para eliminar los productos de desecho del cerebro. Uno de estos productos, el β-amiloide, desempeña un papel clave en la enfermedad de Alzheimer.
El β-amiloide se produce en el cerebro de todas las personas. En un cerebro sano, se elimina rápidamente al atravesar la barrera hematoencefálica y pasar a la sangre. En el cerebro envejecido, este movimiento es más lento y permite que se acumule β-amiloide. A medida que se acumula, el β-amiloide daña tanto el cerebro como la barrera hematoencefálica, lo que a su vez causa más daño al disminuir la eliminación de β-amiloide del cerebro y permitir la entrada de toxinas desde la sangre.
Se cree que este ciclo continuo de daño contribuye al desarrollo de la enfermedad de Alzheimer.
Obtención de imágenes de barreras vivas
Como las células que forman la barrera hematoencefálica son muy pequeñas, es difícil observar cambios en su estado de salud en una persona viva. Sin embargo, los avances recientes en las imágenes cerebrales han ayudado a resolver este problema.
Un grupo de investigación de la University of Southern California ha utilizado una nueva modalidad de resonancia magnética (RM) para medir el deterioro de la barrera hematoencefálica en el cerebro de personas jóvenes y mayores, así como de personas con deterioro cognitivo leve. Estas personas no tienen demencia manifiesta, pero presentan un alto riesgo de desarrollar la enfermedad de Alzheimer.
El grupo descubrió que la hermeticidad de la barrera hematoencefálica disminuye de forma natural con la edad y que la barrera era «más permeable» en las personas mayores con deterioro cognitivo leve que en las personas mayores con funciones cognitivas normales. Estos hallazgos sugieren que la función de la barrera hematoencefálica disminuye con la edad y respaldan la idea de que la pérdida de integridad de esta barrera desempeña un papel en el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer.
Cada vez más investigaciones apuntan al papel de los vasos sanguíneos y de la barrera hematoencefálica en el inicio de la demencia asociada a la enfermedad de Alzheimer, lo que podría sentar las bases de nuevas terapias para prevenir y tratar la enfermedad de Alzheimer. Aunque hay algunos trabajos prometedores que sugieren que aumentar los niveles de proteínas que transportan β-amiloide a través de la barrera hematoencefálica podría ayudar a reducir su acumulación, queda mucho trabajo por hacer para desarrollar terapias contra la enfermedad de Alzheimer dirigidas a esta barrera.
Este artículo se publica en colaboración con The Conversation. La publicación no implica que el World Economic Forum respalde las opiniones expresadas.
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Autora: Cheryl Hawkes es profesora de Ciencias de la Salud en The Open University.
Imagen: Modelos de escayola de cabezas para estudios de frenología que muestran distintas partes del cerebro. REUTERS/Chris Helgren.
