El laboratorio realizó importantes hallazgos utilizando modelos animales hembra. Las hormonas sexuales femeninas, especialmente el estradiol, desempeñan un papel clave en cómo se manifiesta el Alzheimer en el cerebro, según muestra una nueva investigación, lo que subraya la necesidad de enfoques específicos de género e investigaciones tempranas. La enfermedad de Alzheimer afecta desproporcionadamente a las mujeres, y representan aproximadamente dos tercios de las personas diagnosticadas con enfermedad de Alzheimer de aparición tardía.
Investigaciones anteriores han demostrado que la enfermedad de Alzheimer ocurre con más frecuencia y progresa más rápidamente en las mujeres, y que las capacidades cognitivas (memoria, atención y habilidades de comunicación y toma de decisiones) disminuyen más rápidamente en las pacientes femeninas con Alzheimer que en los pacientes masculinos.
No se comprende bien la base biológica de estas diferencias entre hombres y mujeres con enfermedad de Alzheimer. Sin embargo, es necesario comprender estas diferencias para desarrollar terapias adecuadas.
El papel de las hormonas sexuales femeninas.
En un nuevo estudio con ratones y humanos, investigadores de la Western University descubrieron que las hormonas sexuales femeninas desempeñan un papel importante en cómo se manifiesta la enfermedad de Alzheimer en el cerebro.
El estudio, publicado en Alzheimer's & Dementia: The Journal of the Alzheimer's Association, también destaca la importancia de desarrollar estrategias de tratamiento que se dirijan a estos vínculos hormonales. La investigación sugiere que es necesario comprender mejor el papel del estradiol, una forma de la hormona sexual femenina estrógeno que se utiliza para aliviar los síntomas de la menopausia, en la enfermedad de Alzheimer.
Si bien los hallazgos son significativos, la metodología detrás de ellos es igualmente crucial, lo que sugiere que los métodos científicos deben cambiar.
"Para comprender cómo las hormonas sexuales desempeñan un papel en la enfermedad de Alzheimer, necesitamos estudiar modelos animales apropiados. Desafortunadamente, la mayoría de las investigaciones en esta área todavía se centran principalmente en el cerebro masculino. Nuestro estudio destaca la importancia de utilizar modelos animales que reflejen condiciones como las mujeres posmenopáusicas para comprender cómo las hormonas sexuales influyen en la patología de Alzheimer", dijo Vania Prado, profesora de los Departamentos de Fisiología y Farmacología y del Departamento de Anatomía y Biología Celular de la Facultad de Medicina y Odontología Schulich y científica de la Instituto Robarts.
La investigación fue realizada por la estudiante de posgrado Liliana German-Castelan bajo la dirección de Vania Prado.
Comunicación cerebral y enfermedad de Alzheimer
Una de las principales características de la enfermedad de Alzheimer es la acumulación tóxica de beta-amiloide en el cerebro, que en última instancia altera los sistemas de comunicación del cerebro y afecta la cognición. Una nueva investigación muestra que la química cerebral de ratones machos y hembras regula el beta-amiloide en la enfermedad de Alzheimer de manera diferente, y que la hormona estradiol contribuye a la diferencia.
Estudios anteriores en ratones y adultos mayores de alto riesgo han demostrado que las neuronas colinérgicas, un tipo de célula cerebral que produce el mensajero químico acetilcolina, son particularmente vulnerables al daño causado por la acumulación de beta-amiloide en el cerebro relacionada con el Alzheimer. Además, la acetilcolina es fundamental para la memoria y las capacidades cognitivas normales.
La agregación de beta-amiloide afecta la producción de acetilcolina y la posterior pérdida de este mensajero químico agrava aún más los cambios patológicos de la enfermedad de Alzheimer, creando un círculo vicioso.
El equipo de investigación occidental estudió la interacción entre los cambios en la química cerebral y la acumulación de proteína beta-amiloide que se produce en los cerebros afectados por la enfermedad de Alzheimer.
"Debido a que existen diferencias en el sistema colinérgico en los cerebros masculinos y femeninos, queríamos ver si el género afecta la relación entre la señalización de acetilcolina y la acumulación de beta-amiloide", dijo Marco Prado, profesor del Departamento de Fisiología y Farmacología y del Departamento de Anatomía y Biología Celular. Uno de los autores del estudio, Marco Prado, también es catedrático de investigación de Canadá en neuroquímica de la demencia y científico del Instituto Robarts.
La importancia del análisis de género
在这项研究中，研究人员观察到，当改变胆碱能活动水平时，雄性和雌性小鼠的β-淀粉样蛋白累积量存在差异。此外，他们还分析了健康老年人的大脑核磁共振成像图像。
A diferencia de la mayoría de los estudios en humanos, que analizan resonancias magnéticas de hombres y mujeres juntas, el profesor de la Western University Taylor Schmitz y la estudiante de posgrado Hayley Shanks analizaron las resonancias magnéticas cerebrales y las tasas de daño cerebral por separado en hombres y mujeres mayores.
"Observamos que la relación entre la integridad de las regiones del cerebro donde se encuentran las neuronas colinérgicas y la acumulación de beta-amiloide es la misma para hombres y mujeres, pero diferente para ratones machos y hembras", dijo Marco Prado. "Los investigadores sospechan que el hecho de que las hembras estudiadas no fueran menopáusicas, mientras que las mujeres sí lo eran, puede ser un factor en la diferencia".
El autor principal del estudio, Germán Castellan, estaba interesado en las diferencias sexuales y decidió introducir otra capa de pruebas en modelos de ratón, y con la ayuda del investigador occidental Robert Gross, estudió ratones hembra representativos de mujeres posmenopáusicas. Esto se hizo para estudiar cómo la presencia o ausencia de hormonas sexuales afecta la relación entre la señalización colinérgica y la acumulación de beta-amiloide en el cerebro.
"Encontramos que la relación entre la acetilcolina y el amiloide tóxico desaparecía cuando la hormona sexual estradiol estaba presente, pero cuando la hormona sexual se eliminaba de los ratones hembra, la relación reproducía los resultados observados en los humanos", afirmó German-Castelan. "Estos hallazgos también indican una necesidad urgente de estudiar los efectos de las personas de 40 a 50 años sobre la función amiloide y colinérgica en los grupos de edad menopáusica que son mucho más jóvenes que en la mayoría de los estudios a gran escala sobre el Alzheimer, y el hecho de que la edad promedio de la muestra en este estudio fuera cercana a los 70 años explica por qué los resultados fueron diferentes entre ratones machos y hembras y entre hombres y mujeres en nuestra exploración inicial".
Los investigadores enfatizaron que si no hubieran incluido ratones hembra en el estudio, podrían haberse perdido información importante sobre la enfermedad de Alzheimer y las diferencias sexuales.
"Las mujeres y los hombres responden de forma diferente a los fármacos y algo diferente durante el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer. Para desarrollar tratamientos más eficaces, necesitamos estudiar modelos animales que puedan reproducir los diferentes procesos. Las hormonas sexuales y los niveles de estradiol son sólo un factor", afirma Vania Prado.