Alzheimer: los científicos encuentran la causa de la agitación nocturna
Un nuevo estudio ha descubierto un circuito de reloj biológico que puede explicar por qué las personas con la enfermedad de Alzheimer u otras formas de demencia pueden volverse más agitadas o agresivas en las primeras horas de la noche.
Los investigadores esperan que sus hallazgos conduzcan a nuevos tratamientos que ayuden a calmar la agresividad y la agitación que las personas con Alzheimer y otras enfermedades neurodegenerativas experimentan comúnmente como parte de una condición conocida como "puesta del sol".
En un estudio de ratones que informan en la revista Neurociencia de la naturaleza, explican, por primera vez, cómo el reloj biológico se vincula con las células cerebrales, o neuronas, que controlan la agresión.
"Examinamos los circuitos cerebrales del reloj biológico", señala el autor principal del estudio, el profesor Clifford B.Saper, presidente del Departamento de Neurología del Centro Médico Beth Israel Deaconess en Boston, MA, "y encontró una conexión con una población de neuronas que se sabe que causan ataques violentos cuando se estimulan en ratones machos".
¿Qué es la puesta del sol?
La puesta del sol es una condición que se observa típicamente en personas con enfermedad de Alzheimer, cuando el comportamiento se vuelve inquieto, agitado y agresivo, acompañado de confusión.
Su nombre se deriva del hecho de que generalmente comienza o empeora al final de la tarde o temprano en la noche, cuando el sol se pone y la luz del día comienza a desvanecerse. Desafortunadamente, este es a menudo el momento en que los cuidadores están cansados y necesitan tomarse un descanso.
Todavía no sabemos exactamente qué causa la puesta del sol. Las posibilidades sugeridas incluyen depresión, cansancio excesivo, dolor o incluso aburrimiento, hambre y sed.
Los investigadores detrás del nuevo estudio optaron por investigar otra posibilidad: que los cambios cerebrales provocados por enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer interfieran con el reloj biológico.
Estaban particularmente interesados en averiguar si el reloj "regula directamente el comportamiento agresivo".
Relojes biológicos y ritmo circadiano
Los relojes biológicos son grupos específicos de proteínas que se comunican con las células de casi todos los órganos y la mayoría de los tejidos del cuerpo.
Responden a los cambios de luz y oscuridad en el entorno y dan lugar a ritmos circadianos, es decir, cambios físicos, de comportamiento y mentales que "siguen un ciclo diario".
La mayoría de los seres vivos, desde microbios hasta plantas y animales, tienen ritmos circadianos. Por ejemplo, estar despierto durante el día y dormir por la noche es un ritmo circadiano que surge de los relojes biológicos que responden a los cambios en los niveles de luz en el entorno del organismo.
Los científicos han descubierto que los genes que fabrican y controlan los diversos componentes de los relojes biológicos son muy similares en humanos, ratones, moscas de la fruta, hongos y muchos otros organismos.
Si bien los relojes biológicos se encuentran en casi todas partes del cuerpo, todos están sincronizados por un "reloj maestro" en el cerebro.
En humanos, ratones y otros vertebrados, el reloj maestro se encuentra en el núcleo supraquiasmático, que es un grupo de neuronas dentro de la región del hipotálamo del cerebro. El grupo contiene alrededor de 20.000 células y recibe señales directamente de los ojos.
Patrón circadiano de agresión
Para su estudio, el profesor Saper y sus colegas midieron la frecuencia e intensidad de las interacciones entre ratones machos mientras los "ratones residentes" defendían su territorio contra los "ratones intrusos" que se introducían en sus jaulas en diferentes momentos del día.
Informaron, por primera vez en un estudio publicado, que los ataques a los ratones intrusos mostraban un patrón circadiano de agresión, es decir, su intensidad y frecuencia dependían de la hora del día.
"Los ratones", explica el profesor Saper, "eran más propensos a ser agresivos temprano en la noche cuando las luces estaban apagadas y menos agresivos temprano en la mañana cuando las luces estaban encendidas".
"Parece que la agresividad", continúa, "se acumula en los ratones durante el período de luz encendida, y alcanza un pico alrededor del final del período de luz".
En otro conjunto de experimentos, los investigadores manipularon el reloj biológico maestro de los ratones modificando genes en las neuronas que lo regulan.
Descubrieron que cuando impedían que las neuronas del reloj maestro pudieran producir un mensajero químico específico, o neurotransmisor, los ratones perdían su patrón circadiano de agresión. La agresividad se mantuvo alta todo el tiempo, sin altibajos.
Luego, los investigadores utilizaron una herramienta llamada optogenética para mapear los circuitos cerebrales involucrados. La herramienta utiliza luz láser para estimular y desactivar las células cerebrales específicas.
Reloj biológico vinculado a las neuronas de agresión
Los investigadores descubrieron dos circuitos paralelos que vinculan el reloj biológico a una subregión del cerebro llamada "parte ventrolateral del hipotálamo ventromedial", que se sabe que regula la agresión. Estimular las neuronas aquí hace que los ratones se vuelvan violentos y agresivos.
Concluyen que sus resultados revelan un circuito "funcional" a través del cual "el reloj del núcleo supraquiasmático [maestro] regula la agresión".
Los patrones que observaron en los ratones, dice el profesor Saper, "imitan los patrones de mayor agresión observados en los pacientes durante la puesta del sol".
Esto sugeriría que el circuito está dañado de alguna manera en enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer, señala.
La investigación adicional sobre cómo cambia este circuito de reloj biológico en personas con enfermedad de Alzheimer podría ser muy útil para ayudar a mejorar la calidad de vida de los pacientes y cuidadores.
"La puesta del sol es a menudo la razón por la que los pacientes tienen que ser institucionalizados, y si los médicos pueden controlar este circuito para minimizar la agresividad al final del día, los pacientes pueden vivir en casa por más tiempo".
Prof. Clifford B. Saper
