Ciencia básica y patogénesis

Área de la Ciencia:

• Neurociencia
• Biología Matemática
• Investigación Metabólica

Sus antecedentes:

• Persiste la incertidumbre sobre la patogénesis de la enfermedad de Alzheimer (EA), con investigaciones en curso sobre teorías unifactoriales.
• Un marco causal de salud cerebral multifactorial y multiescala propuesto anteriormente utilizaba ecuaciones diferenciales ordinarias (EDO).
• El modelo anterior no tuvo en cuenta la desregulación progresiva de los cambios metabólicos observados en la EA.

Objetivo del estudio:

• Extender el modelo existente de salud cerebral integrando un componente metabólico integral.
• Incorporar restricciones diurnas, balance energético y metabolismo cerebral regional en el modelo.
• Desarrollar un marco más holístico para comprender la salud cerebral y predecir la progresión de la EA.

Principales métodos:

• Extensión de un modelo previo de salud cerebral basado en EDO con el modelo metabólico centrado en el cerebro de Göbel.
• Modificación del modelo metabólico para incluir ciclos de 24 horas, fases de sueño y dinámica del balance energético.
• Incorporación del metabolismo cerebral regional basado en concentraciones celulares locales y validación de predicciones contra datos de cohortes humanas a gran escala (N>>3,500).

Principales resultados:

• Se replicó el modelo original de 12 horas, con validación continua de parámetros de la literatura existente.
• Se están adaptando ecuaciones diferenciales ordinarias (EDO) para un ciclo metabólico completo de 24 horas.
• Se está llevando a cabo una revisión de la literatura para establecer patrones de concentración diurnos de glucosa, insulina y grelina.

Conclusiones:

• Un modelo integral de salud cerebral a lo largo de la vida que incorpore el metabolismo puede estimar trayectorias metabólicas previas a la EA sintomática.
• El modelo tiene como objetivo predecir futuras trayectorias de biomarcadores de la EA basándose en perfiles de riesgo individuales.
• Este enfoque podría facilitar el diagnóstico temprano de la enfermedad de Alzheimer.