Una resonancia magnética permite ver la inflamación del cerebro en vivo por primera vez

Las enfermedades neurodegenerativas tienden a producir importantes discapacidades físicas, mentales y sociales. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), actualmente 50 millones de personas sufren de demencia en todo el mundo y se espera que este número triplicarse para 2050. Con estos datos sobre la mesa, no es de extrañar que uno de los retos actuales de la medicina sea paliar los efectos de estas patologías.

Ahora se realiza una investigación conjunta de laboratorios Canales Silvia de Santis y SantiagoCientíficos del Instituto de Neurociencias de Alicante (CSIC-UMH), ha hecho posible por primera vez la hinchazón del cerebro utilizando imágenes de resonancia magnética ponderada por difusión (dw-MRT).

Esta radiografía detallada no se puede obtener a través de resonancia convencionalpero las secuencias de adquisición de Datos y modelos matemáticos especiales. De esta forma, los investigadores pudieron cuantificar los cambios en la morfología de las diferentes poblaciones celulares involucradas en el proceso inflamatorio del cerebro.

Los resultados muestran que la nueva técnica puede detectar con precisión activación no invasiva y diferencial de microglía y astrocitosdos tipos de células cerebrales involucradas en la neuroinflamación.

Este avance, publicado en la revista avances científicos, podría ser la clave cambiar la dirección de estudio y tratamiento de Enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer, el Parkinson y la esclerosis múltiple.

Las desventajas de la tecnología actual.

En general, faltan abordajes no invasivos capaces de caracterizar específicamente la encefalitis. En Vivo. El valor predeterminado actual es Tomografía por emisión de positrones (PET), pero es difícil de generalizar y está asociado a la exposición a radiaciones ionizantes. como consecuencia, su uso es limitado en poblaciones vulnerables y en estudios longitudinales.

Otra desventaja del PET es su baja resolución espacial, ya que esto es lo que lo caracteriza inadecuado para obtener imágenes de estructuras pequeñas. Además, los radiotrazadores específicos de inflamación expresada en múltiples tipos de células (microglía, astrocitos y endotelio), lo que impide su diferenciación.

Una estrategia innovadora

Ante estas desventajas, la resonancia magnética difusión ponderada (dw-MRT) para obtener imágenes no invasivas y de alta resolución de la microestructura cerebral “in vivo”. Esta técnica captura el movimiento aleatorio de las moléculas de agua en el parénquima cerebral Para producir contraste en imágenes de resonancia magnética.

“Esta es la primera vez que se demuestra que la señal proviene de este tipo de resonancia magnéticanética puede demostrar activación microglial y astrocítica, con huellas dactilares específicas para cada población celular. Esta estrategia refleja los cambios morfológicos validados Post mortem mediante inmunohistoquímica cuantitativa», subrayan los investigadores.

También demostraron que dw-MRI es sensible y específico para detectar inflamación con y sin neurodegeneración, por lo que se pueden distinguir ambas condiciones. Además, permite distinguir entre la inflamación y la desmielinización propias de la esclerosis múltiple.

Este trabajo también logró demostrar el valor traslacional del enfoque utilizado en un grupo de personas sanas con alta resolución “en el que realizamos un análisis de reproducibilidad. La asociación significativa con patrones de densidad microgliales conocidos respalda la utilidad del método para generar biomarcadores confiables», subraya De Santis.

“Creemos que la caracterización de aspectos relevantes de la microestructura tisular durante La inflamación puede afectar nuestra comprensión del estudio de muchas enfermedades cerebrales y están cambiando el diagnóstico actual y el seguimiento del tratamiento”, concluye.

¿Cómo se llevó a cabo el estudio?

Para validar el modelo, los investigadores utilizaron un paradigma de la inflamación en ratas por administración intracerebral de lipopolisacáridos (LPS). Por lo tanto, la viabilidad y la morfología neuronal se conservan mientras que inicialmente un Activación de microglía y retrasa una respuesta de los astrocitos.

Esta secuencia de tiempo de eventos celulares permite Las respuestas gliales pueden separarse transitoriamente de la degeneración neuronal, y la firma de microglía reactiva estudiada independientemente de la astrogliosis.

Para aislar la huella dactilar de activación de los astrocitos, los investigadores repitieron el experimento Pretrate a los animales con un inhibidor que mate temporalmente alrededor del 90% de la microglía.. Luego probaron si el modelo es capaz de revelar huellas neuroinflamatorias con y sin neurodegeneración acompañante utilizando un paradigma establecido de daño neuronal.

“Esto es esencial para demostrar la utilidad de nuestro enfoque como plataforma para Descubrimiento de biomarcadores del estado de inflamación Enfermedades neurodegenerativasdonde tanto la activación glial como el daño neuronal juegan un papel clave”, explican.

Finalmente, los investigadores utilizaron un paradigma desmielinización establecidabasado en la administración focal de lisolecitina para mostrar que los biomarcadores desarrollados no reflejan los cambios tisulares que se encuentran comúnmente en las enfermedades cerebrales.