De la imagen del cerebro a tu voz

Los métodos más revolucionarios para detectar el alzhéimer antes de que aparezca

Imágenes del cerebro, el registro de la voz, nuevos test con juegos y otras técnicas buscan anticipar el diagnóstico como “única esperanza” para poder aplicar con efectividad algún tipo de terapia

Foto: Uno de cada tres mayores de 85 años padece Alzheimer. (iStock)
Uno de cada tres mayores de 85 años padece Alzheimer. (iStock)

Hablan de la “epidemia del siglo XXI”, de los millones de personas que la padecen, de los muchos más que la sufrirán en un futuro inmediato y de una realidad que asusta: no existe tratamiento. Para cuando se diagnostica, el daño que ha provocado el alzhéimer ya es irreversible. Por eso, muchas de las investigaciones ponen el foco en otra cuestión: ¿qué pasaría si logramos detectarla antes? ¿Podríamos hacer algo más?

El diagnóstico del alzhéimer se ha realizado tradicionalmente a partir de la exploración neurológica del paciente, es decir, en función de síntomas que aparecen demasiado tarde, porque “hasta ahora ninguna terapia ha funcionado en fases avanzadas, los ensayos clínicos han sido un fracaso”, reconoce a Teknautas Pablo Aguiar, investigador del Complejo Hospitalario Universitario de Santiago (CHUS). “El diagnóstico precoz presintomático es la única esperanza para probar tratamientos que no funcionan cuando la enfermedad está muy desarrollada. Cuando ya hay un deterioro cognitivo no tenemos nada que hacer, hay que ir a periodos anteriores”, añade.

Su equipo desarrolla un proyecto de detección precoz del alzhéimer basado en neuroimagen, es decir, en imágenes del cerebro. La idea es encontrar evidencias de la enfermedad cuando los síntomas aún sean muy sutiles e incluso antes de que aparezcan. “En esos casos, el neurólogo no es capaz de realizar un diagnóstico de forma fiable, así que se tiene que apoyar en el uso de biomarcadores”.

Y esos biomarcadores son tres: la presencia de la proteína beta-amiloide, la presencia de la proteína tau y los signos de neurodegeneración. Para comprobar si esas moléculas se están acumulando en el cerebro, un hecho muy característico de las personas con alzhéimer, se puede hacer una punción lumbar y obtener líquido cefalorraquídeo.

La alternativa son las técnicas de neuroimagen que tratan de mejorar los investigadores de Santiago de Compostela: el PET (tomografía de emisión de positrones) y la resonancia magnética. “La ventaja es que no son técnicas invasivas, mientras que la punción lumbar puede tener complicaciones y contraindicaciones, en algunos casos puede llevar a algún tipo de lesión medular, ya que se extrae líquido entre dos vértebras”.

Diagnóstico de alzhéimer a través de la imagen mediante PET (tomografía de emisión de positrones)
Diagnóstico de alzhéimer a través de la imagen mediante PET (tomografía de emisión de positrones)

El PET consiste en marcar las proteínas beta-amiloide y tau con isótopos radiactivos para ver su distribución en el cerebro, lo que se reflejará en las imágenes. Por el mismo sistema se puede medir el daño neuronal analizando la actividad metabólica del cerebro, ya que las neuronas empiezan a morir cuando se inicia la enfermedad.

Aunque ya se hace en hospitales de toda España, es un método caro y genera algunas dudas: hasta un 20% de la población de 60 años y un 30% de quienes llegan a 80 tienen amiloidosis cerebral (acumulación de beta-amiloide), pero algunos no llegan a desarrollar los síntomas de la demencia.

Hasta 20 años antes

“Nuestro gran problema es que no sabemos cuándo va a desarrollar la enfermedad. Hay estudios que han demostrado que hay pacientes con ameloidosis y taupatía positivos hasta 20 años antes de los síntomas clínicos”, explica Aguiar. Y esto no es necesariamente positivo: “No podemos administrar una terapia si va a tardar 20 años en desarrollar la enfermedad por mucho que un paciente sea portador de estas alteraciones”.

Por eso, los investigadores siguen trabajando para afinar más el significado de los biomarcadores y relacionarlos con otros parámetros. Así, una reciente publicación de este equipo del CHUS en Neurobiology of Aging indica la importancia de combinar los datos de los biomarcadores con la información sobre la “reserva cognitiva” de los pacientes, una especie de “capital mental” fruto de haber ejercitado las capacidades intelectuales.

“Los pacientes que han tenido profesiones para las que no se necesita un trabajo intelectual son más propensos a desarrollar la enfermedad o a desarrollarla más rápido. Si el neurólogo aporta esa información sobre la reserva cognitiva del paciente, nuestros algoritmos de predicción basados en los biomarcadores son más fiables, podemos saber si un grupo de pacientes tiene más o menos probabilidades de sufrir la enfermedad en el plazo de cinco años”, concreta Aguiar.

El Alzheimer es la forma más común de demencia. (iStock)
El Alzheimer es la forma más común de demencia. (iStock)

Las imágenes que contienen un biomarcador

Un equipo del Centro de Tecnología Biomédica de la Universidad Politécnica de Madrid ha propuesto un nuevo biomarcador de imágenes de resonancia magnética del cerebro, según explican los investigadores en un artículo publicado recientemente en la revista Sensors.

Con esta técnica, se pueden distinguir los tres tipos de tejido cerebral: materia blanca, materia gris y líquido cefalorraquídeo. En los pacientes, la materia gris comienza a disminuir a medida que avanza el alzhéimer. Sin embargo, “a simple vista no se aprecian estos cambios hasta que la enfermedad está muy desarrollada”, afirma Consuelo Gonzalo Martín, coautora del trabajo. Por eso, para realizar un diagnóstico temprano es necesario extraer información que el ojo humano no es capaz de detectar.

“En lugar de obtener estadísticas de los niveles de grises, formas y tamaños, como se hace habitualmente a partir de las imágenes de resonancia magnética, en este estudio proponemos el uso de una nueva característica textural, un nuevo biomarcador que ha permitido mejorar la discriminación entre pacientes que sufren la enfermedad y los sujetos de control”.

Otra investigación apuesta por analizar la comunicación de las neuronas entre sí, que se ve alterada cuando existe algún tipo de daño

Por el momento, la investigación se ha llevado a cabo con una base de datos de libre distribución, pero “necesitamos trabajar con muchas más imágenes anotadas” antes de que este método se pueda llevar al ámbito clínico, reconoce.

Magnetoencefalografía

Otra investigación en la que participan varias universidades madrileñas apuesta por la magnetoencefalografía, una forma de registrar la actividad del cerebro a través de las corrientes magnéticas y que generalmente se utiliza para estudiar distintas funciones cognitivas. La clave está en la comunicación de las neuronas entre sí, que se ve alterada cuando existe algún tipo de daño.

Ali Ertuerk, investigador en el Instituto de demencia e ictus de Munich, Alemania, analiza un cerebro impreso en 3D. (Reuters)
Ali Ertuerk, investigador en el Instituto de demencia e ictus de Munich, Alemania, analiza un cerebro impreso en 3D. (Reuters)

Un estudio publicado el pasado mes de junio en Alzheimer's Research & Therapy con más de 250 participantes entre personas sanas y pacientes de la enfermedad ha servido para entrenar a un algoritmo que a través de los resultados de una magnetoencefalografía es capaz de precisar quiénes tienen más posibilidades de desarrollar demencia. La técnica muestra cómo se ven afectadas ciertas áreas funcionales de las personas que comienzan a tener problemas de memoria.

Todo esto no impide la búsqueda de otros signos fisiológicos que puedan indicar un futuro desarrollo de demencias. Hace meses, una publicación de Nature Medicine llamó la atención de muchos medios de comunicación. Aparentemente, científicos europeos y estadounidenses demostraban que un simple análisis de sangre podía servir para anticipar varios años el desarrollo de la enfermedad.

Los niveles de la proteína NfL, que se encuentra en las neuronas, aumentan en sangre entre seis y siete años antes de los primeros síntomas, según esta investigación, pero la cuestión no es tan sencilla, ya que en realidad este dato podría indicar cualquier tipo de daño neuronal, no sólo alzhéimer. Además, las pruebas se llevaron a cabo en personas con raras mutaciones genéticas que las hacen tener un riesgo muy alto de sufrir la enfermedad. Por lo tanto, es poco probable que este estudio vaya a tener una utilidad inmediata para el diagnóstico.

Juegos

Al margen de los marcadores biológicos, muchas investigaciones buscan signos externos o pruebas que resulten más fiables que los test tradicionales. En la Universidad de Vigo, Sonia Valladares ha desarrollado un test digital formado por siete juegos. A partir de los resultados (puntuaciones, aciertos, errores, velocidad de reacción en tareas cognitivas, etc...) y con ayuda de la inteligencia artificial se clasifica a cada participante por su estado cognitivo: puede ser normal, tener un daño leve o, directamente, sufrir alzhéimer. En la evaluación del riesgo de sufrir la enfermedad también se incluyen otras variables, como la edad, la actividad física y la capacidad de socialización.

(iStock)
(iStock)

El reto está en detectar a quienes presentan un daño cognitivo leve antes de que la enfermedad evolucione. “Al aplicar los algoritmos, el sistema nos da unas tasas de clasificación correcta muy altas”, asegura la investigadora. El juego que evalúa la memoria episódica es clave, porque es la relacionada con los recuerdos autobiográficos y “la primera que empieza a fallar”, pero también se miden la atención, las funciones ejecutivas, la memoria de trabajo, la semántica, la ejecución de procedimientos y el reconocimiento visual.

“Son juegos sencillos en los que se muestran tareas de la vida diaria, como hacer ejercicio en un parque o recordar lo que ves por la calle”, comenta Valladares. Una vez que este sistema, denominado Panoramix, esté validado, podría incluirse de forma rutinaria en las consultas. “Igual que en un centro de salud se suele medir la tensión a las personas mayores, también se le administraría este tipo de test para detectar de manera precoz el daño cognitivo”, propone.

En este sentido, las pruebas clásicas tienen varios problemas. “Sigue habiendo personas mayores con niveles de escolarización bajos y cuando se le hacen ciertas preguntas parece que les estás sometiendo a un examen, se ponen nerviosos y puntúan peor. Por otro lado, existe el efecto de la práctica, cuando pasas un test de apenas 10 o 15 preguntas cada pocos meses, las personas con deterioro cognitivo leve las recuerdan y consiguen puntuaciones más altas”, asegura.

La voz de una persona se altera en las primeras fases del alzhéimer: cambia la acústica y la prosodia (el acento, el tono o el ritmo)

Aunque podría pensarse que las nuevas tecnologías también son una barrera para las personas mayores, un estudio de estos mismos investigadores, lo descarta. “No sintieron ningún rechazo ni dificultad. Algunos participantes nos decían que era la primera vez que tocaban una tablet, pero son tareas muy sencillas, no es un videojuego para adolescentes”, apunta. Aunque el número de usuarios con el que han probado este test digital en Galicia era estadísticamente significativo y los resultados son representativos, el próximo objetivo es realizar una prueba piloto mayor y poderlo llevar a la práctica clínica.

La voz

Investigadores de las universidades de Murcia y Salamanca han planteado un método aún más original tras comprobar que la voz de una persona comienza a cambiar en las primeras fases del alzhéimer. Son matices casi inapreciables, que tienen que ver con la acústica y la prosodia (aspectos como el acento, el tono y el ritmo, entre otros), pero que analizados adecuadamente podrían dar pistas de los primeros deterioros.

En el laboratorio, los equipos que dirigen Francisco Martínez y Juan José García Meilán han registrado la voz de cientos de personas. Al pasar las grabaciones por un software de análisis espectrográfico pueden comprobar si sus características se corresponden con las de los enfermos de alzhéimer.

Iustración de un cerebro normal (izquierda) y de otro afectado por la enfermedad del alzhéimer. (Wikipedia)
Iustración de un cerebro normal (izquierda) y de otro afectado por la enfermedad del alzhéimer. (Wikipedia)

Para estandarizar este trabajo, los investigadores han desarrollado un dispositivo específico que está en proceso de validación y cuyas características se detallan en un artículo de Journal of Alzheimer's Disease. Los participantes en las pruebas tienen que leer el primer párrafo de El Quijote y entablar una pequeña conversación para que también quede registrada su habla espontánea.

“El aparato es como un pequeño ordenador que graba la voz y, a través del algoritmo que hemos desarrollado, ofrece un resultado, un porcentaje de probabilidad de estar desarrollando una demencia”, comenta Olga Ivanona, una de las científicas involucradas en el proyecto.

¿Cuántos pequeños detalles de la vida cotidiana podrían delatar el inicio de la enfermedad? La revista Sensors ha publicado hace poco otra propuesta de investigadores españoles y estadounidenses: crear un armario de cocina inteligente. La manera de abrir y cerrar las puertas podría indicar una pérdida de memoria del usuario, así que investigadores de las universidades de Zaragoza, Complutense de Madrid y Harvard, junto con el Hospital General de Massachusetts, han diseñado un mueble con sensores magnéticos conectados con un programa informático. Al registrar cómo se utiliza el armario, el sistema es capaz de alertar de la aparición de un leve deterioro cognitivo.

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