Ciencia Básica y Patogénesis

Área de la Ciencia:

• Neurociencia
• Biofísica
• Biología Computacional

Sus antecedentes:

• La enfermedad de Alzheimer (EA) afecta a millones de personas en todo el mundo, caracterizada por la acumulación de proteína tau.
• La imagen in vivo de tau-PET muestra una variabilidad individual significativa en la progresión de tau, a diferencia de la estadificación tradicional de Braak.
• Los modelos existentes carecen de base biofísica o requieren datos longitudinales.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un enfoque de modelado híbrido que integre modelos basados en eventos (EBM) y modelos de difusión en red (NDM) para el modelado predictivo e individualizado de la propagación de tau.
• Superar las limitaciones de las técnicas de modelado actuales combinando los conocimientos de los datos longitudinales con los principios biofísicos.

Principales métodos:

• Desarrolló un modelo híbrido que combina EBM y NDM para la predicción de la propagación de tau.
• Aplicó EBM a 650 sujetos de ADNI para la estadificación de la enfermedad y la generación de trayectorias longitudinales.
• Utilizó un NDM extendido (eNDM) para modelar la propagación de tau como un proceso difusivo en redes cerebrales, optimizando los parámetros individuales de la semilla y la cinética.

Principales resultados:

• La optimización individual de la semilla produjo un ajuste superior del modelo (R media=0,85) en comparación con la optimización de parámetros y los puntos de referencia anteriores.
• Las predicciones del modelo se correlacionaron fuertemente con los datos longitudinales de tau-PET (R media=0,81).
• Los patrones de tau exhiben una heterogeneidad máxima al inicio, convergiendo con el tiempo, y se identificaron dos arquetipos de siembra distintos (dominante en la entorrinal y temporal difusa).

Conclusiones:

• El enfoque híbrido EBM-NDM permite una predicción precisa e individualizada de la propagación de tau a partir de datos transversales.
• Los hallazgos desafían la estadificación clásica de Braak, indicando diversas vías de inicio de tau que convergen con el tiempo.
• Este marco tiene potencial para estrategias de tratamiento personalizadas para el Alzheimer y su aplicación a otras enfermedades neurodegenerativas.