Los efectos duraderos de los microinfartos corticales pueden contribuir a la demencia

Los efectos funcionales de los microinfartos son extremadamente complicados de estudiar porque son difíciles de detectar con técnicas estándar de neuroimagen

E.P. | 16 - Febrero - 2017 15:00 h.

Investigadores de la Universidad Médica de Carolina del Sur (MUSC), Estados Unidos, informan en un artículo publicado en 'Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism' de los resultados de una investigación preclínica que demuestran que los microinfartos cerebrales inducen una disfunción prolongada en áreas cerebrales que se estima que son 12 veces más grandes que el sitio visible de la lesión.

La evidencia apoya un vínculo entre el deterioro cognitivo y las enfermedades cerebrovasculares como la aterosclerosis y la angiopatía amiloide cerebral. No sólo los individuos con enfermedades cerebrovasculares tienen una incidencia mucho mayor de microinfartos corticales (mini-accidentes cerebrovasculares), sino que estudios post mortem radiológicos, histológicos e in vivo también muestran que la carga de los micro-infartos es significativamente mayor entre las personas con deterioro cognitivo vascular y demencia (VCID, por sus siglas en inglés) que en las personas emparejadas por edad sin demencia.

Hasta ahora, los mecanismos por los que estas minúsculas lesiones (* 0,05 a 3 milímetros de diámetro) contribuyen a déficit cognitivos, incluyendo demencia, se han entendido mal. Los efectos funcionales de los microinfartos son extremadamente complicados de estudiar porque son difíciles de detectar con técnicas estándar de neuroimagen y los desajustes entre los datos funcionales in vivo y la evidencia histológica post mortem hacen que sea casi imposible conectar los microinfartos con la cronología del deterioro cognitivo.

"Estos infartos son tan pequeños e impredecibles que simplemente no hemos tenido buenas herramientas para detectarlos mientras la persona todavía estaba viva --reconoce el autor principal del artículo, Andy Shih, profesor asistente de Neurociencias--. Así que, hasta ahora, básicamente teníamos instantáneas post-mortem de estos infartos al final de la batalla contra la demencia, así como medidas de deterioro cognitivo de la persona, que podrían haber sido tomadas años antes de que el cerebro estuviera disponible para su estudio".

El equipo de Shih planteó la hipótesis de que los microinfartos podrían perturbar la función cerebral más allá de lo que era visible mediante la histología o la resonancia magnética (MRI, por sus siglas en inglés). "A pesar de que una persona puede experimentar cientos de miles de microinfartos en su vida, cada evento es extremadamente pequeño y se piensa que se resuelve en cuestión de días --dice Shih--. Se estima que, en general, los microinfartos afectan a menos del 2 por ciento de todo el cerebro humano, pero esas estimaciones de pérdida de tejido se basan sólo en el 'núcleo' del microinfarto, el área de tejido muerto o moribundo que podemos ver en manchas histológicas post-mortem de rutina".

Para investigar su teoría de impactos más amplios, el equipo desarrolló un modelo de ratón para poder examinar los efectos de los microinfartos corticales individuales sobre la función del tejido circundante in vivo a lo largo de varias semanas después del evento. "Necesitábamos un modelo preclínico para crear lesiones muy predecibles que pudiéramos seguir con el tiempo --relata Shih--. Además, necesitábamos poder obtener lecturas de la actividad cerebral que fueran consistentes en el tiempo".

El equipo utilizó fototrombosis para ocluir una única arteriola en la corteza de barril de ratones y comparó las lecturas funcionales de la actividad cerebral evocada por los sentidos, indicada por la actividad dependiente de la expresión de la proteína c-Fos o por la formación de imágenes de dos fotones in vivo de respuestas hemodinámicas de un solo vaso sanguíneo, hasta la localización del núcleo del microinfarto.

Un área afectada 12 veces mayor que el núcleo del microinfarto durante 17 días

La inmunotinción post-mortem de c-Fos reveló que un área estimada en al menos 12 veces mayor en volumen que el núcleo del microinfarto había resultado afectada por el evento. Además, en vivo, imágenes de dos fotones de un solo vaso sanguíneo revelaron que la actividad neuronal a través del área afectada del tejido permanecía parcialmente deprimida durante entre 14 y 17 días después del microinfarto.

En conjunto, estos datos indican que los déficits funcionales causados por un solo microinfarto ocurren a través de un área mucho mayor de tejido peri-lesional que la que se había entendido anteriormente y que los déficits resultantes son mucho más duraderos. La duración del efecto de un solo microinfarto también fue una sorpresa para el equipo de Shih. "La señal de resonancia magnética aumentó y luego se fue como habíamos esperado, pero nos sorprendió ver en la autopsia que había daño en los tejidos y neuroinflamación", explica Shih.

"Incluso después de tres semanas, sólo se habían recuperado parcialmente las respuestas de flujo sanguíneo evocadas neuralmente, lo que significa que un microinfarto puede ir y venir y se puede ver brevemente con la resonancia magnética, pero deja una impresión duradera en la función cerebral, posiblemente durante meses", añade.

Es importante destacar que una persona con VCID es probable que experimente otros microinfartos durante este tiempo de recuperación. Además, estos diminutos infartos suceden no sólo en la materia gris del cerebro, donde se realizó este estudio, sino también en la sustancia blanca, que envía mensajes de una parte del cerebro a otra. "Con el tiempo, después de tener un montón de microinfartos, puede haber suficiente daño acumulado en los circuitos del cerebro para igualar el impacto de un evento más grande", dice Shih.