Estudio integrado de las características histopatológicas y clínicas en pacientes con enfermedad de Alzheimer

Résumé

Estudio integrado de las características histopatológicas y clínicas en pacientes con enfermedad de Alzheimer La enfermedad de Alzheimer (EA) se define como un deterioro cognitivo gradual e irreversible, cuyas fases avanzadas se caracterizan por una pérdida de las funciones cerebrales superiores del sujeto (Valls-Pedret et al., 2010). Durante los procesos neurodegenerativos de la EA, la memoria es la primera función en comenzar a mostrar signos de deterioro. Las principales huellas microanatómicas son la presencia de ovillos neurofibrilares de proteína tau hiperfosforilada (PHFTau) en el interior de las neuronas, y la agregación extracelular de la proteína β-amiloide (Aβ). No obstante, la mera presencia de estas proteínas no induce necesariamente a la EA. La formación hipocampal es una de las primeras regiones en mostrar alteraciones en la EA, siendo una zona de estudio relevante dadas las funcionalidades que soporta, como la formación de nuevas memorias, y la orientación espacial y temporal, que se ven alteradas en etapas iniciales de la enfermedad. El objetivo principal de esta tesis es analizar las alteraciones histopatológicas en la formación del hipocampo de pacientes con la EA, explorando, además, su posible relación mediante una herramienta informática desarrollada para ello. En primer lugar, se ha analizado la densidad de las neuronas de PHFTau-ir y de las placas de Aβ-ir, así como la posible pérdida neuronal, en el giro dentado (GD), CA3, CA1 y subículo de 11 pacientes con EA. Usando métodos cuantitativos estereológicos se encontró que la densidad de neuronas en CA1 de pacientes con EA estaba reducida, especialmente en aquellos casos con esclerosis del hipocampo, siendo además la región más afectada por la presencia de numerosos elementos PHFTau-ir y placas Aβ-ir. El subículo no mostró cambios en la densidad neuronal, pero expresó niveles moderados de neuronas PHFTau-ir y placas Aβ-ir, mientras que el GD y CA3 estaban menos afectados por la presencia de estos elementos patológicos. En segundo lugar, se ha llevado a cabo un análisis detallado de la patología neurofibrilar y la patología amiloide en la región CA1 mediante técnicas de microscopía confocal, poniendo de manifiesto cuatro hallazgos principales. Primero, a pesar de que la expresión de placas y de neuronas PHFTau-ir presenta una gran variedad de patrones, la capa piramidal de la región medial de CA1 contiene el mayor número tanto de placas como de neuronas PHFTau-ir. Segundo, una gran proporción de placas Aβ-ir también presentaban PHFTau-ir, mientras que las placas que carecían de inmunorreactividad frente a Aβ (marcadas únicamente con PHFTau-pS396 o PHFTau-AT8) fueron escasas. Tercero, todas las placas que contenían alguna de las dos isoformas de PHFTau, expresaba también la otra, es decir, si una placa contenía PHFTau-pS396, también contenía PHFTau-AT8, y viceversa. Cuarto, el estudio de co-localización de ambas isoformas de PHFTau en las neuronas de CA1 reveló que la mayoría de las neuronas analizadas expresaban solamente PHFTau-pS396. Asimismo, la mayoría de las neuronas PHFTau-ir se identificaron como células piramidales. Por último, el desarrollo y la aplicación de una herramienta interactiva de visualización de datos, InTool Explorer, facilitó la visualización detallada de los datos obtenidos de los pacientes con EA respecto a su información clínica, demográfica y las características histopatológicas. Asimismo, gracias a InTool Explorer se pudo encontrar una posible relación inversa entre la co-expresión de neuronas y la co-localización de placas: aquellos casos con más placas Aβ-ir presentaban un menor porcentaje de placas que muestran co-localización entre Aβ y PHFTau, así como un menor porcentaje de neuronas que co-expresan ambas isoformas de la proteína PHFTau, habiendo un mayor número de neuronas PHFTau-pS396-ir. Por el contrario, los casos que expresan un menor número de placas Aβ-ir presentan un mayor porcentaje de placas que muestran co-localización entre Aβ y PHFTau, así como un mayor porcentaje de neuronas que co-expresan ambas isoformas de la proteína PHFTau, disminuyendo el número de neuronas que expresan PHFTau-pS396.