UABDivulga - Barcelona recerca i innovació

L’estimulació cerebral profunda permet modular l’activitat elèctrica de regions concretes mitjançant la implantació d’un elèctrode. En el nostre projecte coordinat investiguem els efectes de l’estimulació de l’hipotàlem lateral, una àrea del cervell implicada en la motivació. Per fer-ho utilitzem un model animal en què les rates, prement una palanca, s’autoadministren el corrent ja que els resulta gratificant (Autoestimulació Elèctrica Intracranial, AEIC). En anteriors treballs, hem demostrat que l’AEIC, aplicada després d’una tasca d’aprenentatge, potencia la memòria tant en rates joves com en rates velles o amb determinades lesions cerebrals, i regula l’expressió de gens relacionats amb la plasticitat. Tot i això, no es coneixen del tot els mecanismes moleculars concrets pels quals l’AEIC desencadena aquests canvis. 

En aquest estudi, demostrem per primera vegada que l’estimulació cerebral profunda modifica els nivells de determinats microARNs (miARNs) i de la proteïna SIRT1 en l’hipocamp, una àrea íntimament relacionada amb l’aprenentatge relacional i la memòria explícita. Els miARNs són petites molècules d’ARN que regulen el procés pel qual els gens s’expressen en proteïnes. Hem vist que l’AEIC augmenta, en subregions específiques de l’hipocamp, els nivells de miR-181c, miR-146a i el miR-132, tots ells relacionats amb la regulació de la plasticitat neural. El miR-132, que destaca per ser el més estudiat com a promotor de la memòria, resulta especialment interessant ja que els seus canvis es reflecteixen també a nivell sanguini, la qual cosa el situa com a potencial biomarcador dels efectes del tractament d’AEIC en mostres de fàcil obtenció. Per altra banda, SIRT1, una deacetilasa que afecta múltiples dianes entre les quals hi ha proteïnes amb funcions antiapoptòtiques i relacionades amb un increment de la longevitat cel·lular, també s’ha trobat augmentada a l’hipocamp com a conseqüència de l’AEIC.
 
La importància d’aquests resultats rau en el fet que tant els nivells de miR-132 com de SIRT1 es troben significativament disminuïts en cervell i en sang de malalts d’Alzheimer. Diferents estudis clínics han demostrat l’eficàcia de l’estimulació elèctrica intracranial en malalties neurodegeneratives de caire motor com el Parkinson. Però en la malaltia d'Alzheimer, on la pèrdua de memòria és capital, els resultats són encara preliminars i manquen estudis per determinar quina és la millor diana cerebral. La demostració que l’estimulació reforçant dirigida a l’hipotàlem lateral modula els nivells d’aquestes molècules en regions tan rellevants per la memòria obre la porta a la possibilitat d’investigar la seva eficàcia en el context de la malaltia d’Alzheimer.