Biomarcadores

Área de la Ciencia:

• Neurociencia
• Bioquímica
• Imagen Médica

Sus antecedentes:

• La enfermedad de Alzheimer (EA) se asocia con un metabolismo de la glucosa alterado, un posible biomarcador diagnóstico.
• La resonancia magnética (RM) hiperpolarizada (HP) mejora la imagen de las vías metabólicas en más de 10.000 veces.
• El desarrollo de biomarcadores e herramientas de imagen para el diagnóstico temprano es crucial para el desarrollo de terapias para la EA.

Objetivo del estudio:

• Investigar los cambios metabólicos in vivo en modelos de ratón de la enfermedad de Alzheimer (EA) utilizando RM-HP.
• Evaluar la conversión en tiempo real de piruvato a lactato como marcador de la actividad glucolítica en la EA.
• Correlacionar las alteraciones metabólicas con el envejecimiento y la progresión de la enfermedad en modelos de EA.

Principales métodos:

• Se administró piruvato de 1-¹³C hiperpolarizado por polarización nuclear dinámica (DNP) para medir el metabolismo en tiempo real in vivo.
• Se utilizó un escáner de RM animal de 7T para la obtención de imágenes in vivo en múltiples puntos de tiempo en modelos de ratón de EA.
• Se realizó metabolómica ex vivo mediante espectroscopía de resonancia magnética nuclear (RMN) en tejidos cerebrales extirpados.

Principales resultados:

• Se observó una disminución de la relación lactato/piruvato en ratones modelo de EA, lo que indica una reducción de la actividad glucolítica.
• Se encontraron disminuciones significativas de metabolitos cerebrales, incluyendo colina, creatina, malato, glutamato y N-acetil aspartato (NAA), en ratones de EA envejecidos.
• Se observaron reducciones similares de metabolitos en modelos de ratón Tau más jóvenes, lo que sugiere alteraciones en etapas tempranas.

Conclusiones:

• La relación lactato/piruvato sirve como un indicador sensible de la actividad glucolítica alterada en modelos de ratón de EA.
• Las alteraciones metabólicas, incluida la reducción de la glucólisis y cambios específicos de metabolitos, se asocian con el envejecimiento en la EA.
• La RM-HP y la metabolómica muestran promesa para detectar cambios metabólicos relacionados con la EA, lo que apoya una mayor validación y estudios terapéuticos.