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REY ESP PATOL 2002; Vol 35, n.Q 1: 21-48 Actualización sobre la patología de la enfermedad de Alzheimer Arantxa Guimera, Xavier Girones, Félix F. Cruz-Sánchez Instituto de Ciencias Neurológicas y Gerontológicas, Universitat International de Catalunya INTRODUCCIÓN misma enfermedad, aunque morfológicamente no presentan diferencias La enfermedad de Alzheimer (EA) esta consi- En las formas familiares se han identificado derada como la principal causa de demencia y diferentes genes cuyas mutaciones conducen a ésta, es la cuarta causa de muerte en países la acumulación del péptido j3-amiloide (Aj3) invo- desarrollados (1). Se define como un padeci- lucrado en la fisiopatogenea de la enfermedad. miento neurodegenerativo del sistema nervioso Los genes descritos hasta el momento asocia- central y se caracteriza por un deterioro progre- dos como factor causal de la EAF son: sivo de las funciones cerebrales superiores. Una - Gen de la proteína precursora amiloide consciencia notable del impacto social de la EA (PPA), localizado en el cromosoma 21. durante la última década ha llevado a grandes - Gen de la presenilina 1 (PS1), localizado esfuerzos en la investigación con el fin de deter- en el cromosoma 14. minar la etiopatogenia, diagnóstico y tratamiento - Gen de la presenilina 2 (PS2) , localizado de esta enfermedad. Sin embargo, la causa de la en el cromosoma 1. EA no ha sido aún clarificada. Por otro lado, se ha descrito que el alelo J1de La demencia es un síndrome clínico, lo que la apolipoproteína E (ApoE), localizado en el cro- implica que no existe una única explicación mosoma 19, es un potente factor de susceptibili- nosológica del mismo. La mayoría de los casos dad para el desarrollo de la enfermedad de Alz- de EA son esporádicos, y un 5% tiene un patrón heimer en la forma esporádica. de herencia dominante (enfermedad de Alzhei- El incremento de la población de edad avan- mer familiar: EAF). zada en los últimos años y el probable incremen- Todos aquellos casos de edad avanzada (por to en el futuro, ha hecho que aumente, y aumen- encima de los 65 años) con demencia se englo- tará, la incidencia de demencia en este grupo ban dentro de lo que se conoce como Demencia poblacional. La ausencia de marcadores biológi- senil tipo Alzheimer (DSTA) , ya que el sustrato cos específicos para determinar los tipos de morfológico puede ser diferente. De todas mane- demencia hacen que el diagnóstico neuropatoló- ras, se acepta como definición dos grupos de EA gico después de la muerte sea crucial para deter- según la edad de inicio del cuadro clínico: minar el diagnóstico definitivo de un paciente que - Forma presenil o temprana(EAde iniciopre- padece un síndromeneurologico de demencia. coz): generalmente con agregación familiar; comienza antes de los 65 años de edad y constituye el5 al 10% de todos los casos. NEUROPATOLOGíA - Forma senil o tardía (EA de inicio tardío): aparece después de los 65 años de edad; PATOLOGíA MACROSCÓPICA en su mayor parte esporádica, y represen- ta entre el 90 y 95% de todos los casos. Las alteraciones están tipificadas por atrofia Aún así, se discute si la EA de inicio precoz o generalmente simétrica y difusa de los giros la de inicio tardío se deben considerar como la cerebrales (figs.1 y 2), que se evidencia en la -21 -

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REY ESP PATOL 2002; Vol 35, n.Q 1: 21-48

Actualización sobre la patologíade la enfermedad de Alzheimer

Arantxa Guimera, Xavier Girones, Félix F. Cruz-Sánchez

Instituto de Ciencias Neurológicas y Gerontológicas, Universitat International de Catalunya

INTRODUCCIÓN misma enfermedad, aunque morfológicamenteno presentan diferencias

La enfermedad de Alzheimer (EA) esta consi- En las formas familiares se han identificadoderada como la principal causa de demencia y diferentes genes cuyas mutaciones conducen aésta, es la cuarta causa de muerte en países la acumulación del péptido j3-amiloide (Aj3) invo-desarrollados (1). Se define como un padeci- lucrado en la fisiopatogenea de la enfermedad.miento neurodegenerativo del sistema nervioso Los genes descritos hasta el momento asocia-central y se caracteriza por un deterioro progre- dos como factor causal de la EAF son:sivo de las funciones cerebrales superiores. Una - Gen de la proteína precursora amiloide

consciencia notable del impacto social de la EA (PPA) , localizado en el cromosoma 21.durante la última década ha llevado a grandes - Gen de la presenilina 1 (PS1), localizado

esfuerzos en la investigación con el fin de deter- en el cromosoma 14.minar la etiopatogenia, diagnóstico y tratamiento - Gen de la presenilina 2 (PS2) , localizado

de esta enfermedad. Sin embargo, la causa de la en el cromosoma 1.EA no ha sido aún clarificada. Por otro lado, se ha descrito que el alelo J1de

La demencia es un síndrome clínico, lo que la apolipoproteína E (ApoE), localizado en el cro-implica que no existe una única explicación mosoma 19, es un potente factor de susceptibili-nosológica del mismo. La mayoría de los casos dad para el desarrollo de la enfermedad de Alz-de EA son esporádicos, y un 5% tiene un patrón heimer en la forma esporádica.de herencia dominante (enfermedad de Alzhei- El incremento de la población de edad avan-mer familiar: EAF). zada en los últimos años y el probable incremen-

Todos aquellos casos de edad avanzada (por to en el futuro, ha hecho que aumente, y aumen-encima de los 65 años) con demencia se englo- tará, la incidencia de demencia en este grupoban dentro de lo que se conoce como Demencia poblacional. La ausencia de marcadores biológi-senil tipo Alzheimer (DSTA) , ya que el sustrato cos específicos para determinar los tipos demorfológico puede ser diferente. De todas mane- demencia hacen que el diagnóstico neuropatoló-ras, se acepta como definición dos grupos de EA gico después de la muerte sea crucial para deter-según la edad de inicio del cuadro clínico: minar el diagnóstico definitivo de un paciente que

- Forma presenil o temprana (EA de inicio pre- padece un síndrome neurologico de demencia.coz): generalmente con agregación familiar;comienza antes de los 65 años de edad yconstituye el5 al 10% de todos los casos. NEUROPATOLOGíA

- Forma senil o tardía (EA de inicio tardío):

aparece después de los 65 años de edad; PATOLOGíA MACROSCÓPICAen su mayor parte esporádica, y represen-ta entre el 90 y 95% de todos los casos. Las alteraciones están tipificadas por atrofia

Aún así, se discute si la EA de inicio precoz o generalmente simétrica y difusa de los girosla de inicio tardío se deben considerar como la cerebrales (figs.1 y 2), que se evidencia en la

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peso y volumen cerebral (existe una correlaciónnegativa entre el peso del encéfalo y el tiempode evolución de la enfermedad). La atrofia leve-mente asimétrica es menos frecuente.

La atrofia afecta a los lóbulos temporales(más frecuentemente), frontales, parietales uoccipitales. El patrón de atrofia más común es eldifuso, seguido por una combinación de atrofiafronto-temporal, frontal o temporal aisladas, y enmenor proporción puede haber un compromiso

parieto-occi pital.Secciones a través de los hemisferios cere-

brales revelan un adelgazamiento de la láminacortical y dilatación simétrica del sistema ventri-cular (hidrocéfalo «ex-vacuo»). Los gangliosbasales, diencéfalo, mesencéfalo y el troncocerebral no muestran anormalidades notables. Elcerebelo no muestra lesiones francas.

PATOLOGíA MICROSCÓPICA

Fig. 1: Visión superior del cerebro de un paciente afectode EA. En el hemisferio izquierdo ha sido eliminada laaracnoides y gran parte de los vasos que ocupan elespacio subaracnoideo. Nótese la marcada atrofiE¡ cere-bral difusa que caracteriza a la EA, el ensanchamiento delas fisuras y el adelgazamiento de las circonvuliciones.

disminución del espesor de las circunvoluciones,aumento en la profundidad de los surcos, dilata-ción del sistema ventricular y disminución del

Fig. 2: Cortes coronales de un hemisferio provinientesde un paciente afecto de Alzheimer. Nótese la marcadaatrofia cortical así como subcortical, puesta de manifies-to en la dilatación de las cavidades ventriculares.

La patología microscópica incluye:. Placas seniles (PS), (difusas y clásicas).. Ovillos neurofibrilares (DNF).. Hilos del neurópilo (HN).. Pérdida neuronal y de sinapsis (degenera-

ción neuronal).. Depósitos de amiloide en el cerebro y vasos

sanguíneos cerebrales y meníngeos.. Degeneración gránulo-vacuolar en las célu-

las piramidales del hipocampo.. Presencia de cuerpos de Hirano.. Gliosis reactiva.. Aumento de las células de la microglía.. Alteraciones pseudo-espongiformes.

El hipocampo, el subiculum, la amígdala y lasáreas de asociación neocorticales muestran lasalteraciones más graves. El hipocampo y la cor-teza del lóbulo temporal están casi siempre afec-tados y muestran un patrón topográfico del pro-greso que fue utilizado para definir varias etapashistopatológicas tempranas y tardías de la EA (2).El núcleo basal de Meynert (área innominata)revela una predilección por la pérdida neuronal,formación de ovillos (degeneración neurofibrilar)y ausencia de placas seniles características.

Algunos estudios revelan que la progresióndel deterioro cognitivo en la EA se deben princi-

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palmente a la pérdida de sinápsis, no encontrán-dose relación entre el número de placas senilesy el deterioro cognitivo.

Se han descrito varios subtipos de placa enfunción del contenido relativo de amiloide, neuri-tas distróficas, células gliales o la presencia decapilar central (3,4,5,6,7):

Placas seniles difusas: Se la llama difusapor su apariencia poco demarcada. Están forma-das por una delicada red de finas fibrillas de fila-mentos de amiloide, sin neuritas degeneradas nizona central de amiloide condensado (fig. 4).

Placas seniles primitivas: Están compues-tas por depósitos extracelulares de Aj3 no fibrilaro escasamente fibrilar que la hace insoluble.Tienen una distribución más extensa de lo quese había apreciado inicialmente con tincionesconvencionales de amiloide o de plata y son elsubtipo más frecuente de placa. Este tipo dedeposición temprana de Aj3 se da en ancianossin clínica de EA y en pacientes con síndrome

Placas seniles (PSs)

Las placas son lesiones del neurópilo (entién-dase por neurópilo todo aquello que no es cuerpocelular ni vaso sanguíneo) de estructura esferoideque miden aproximadamente 20-100 Jim de diá-metro. Además de la proteína j3-amiloide, se handetectado muchas sustancias en PSs (fig. 3),incluyendo amiloide sérico P así como varias pro-teínas de fase aguda, factores de complemento,proteoglicanes, apolipoproteína E4, citoquinas yuna proteína no caracterizada llamada NAC (com-ponente no amiloide) que deriva de la sinucleina.

Fig. 3: Corte histológico teñido con rojo congo quemuestra en el centro de la imagen un depósito de subs-tancia amiloide rodeado de células de la microglía queconstituye una placa senil cortical (x400).

Fig. 4: Depósito de substancia amiloide formada por unared de filamentos sin neuritas degeneradas ni zona cen-tral de amiloide condensado.

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Fig. 6: Sección de tejido de un caso de EA impregnadacon un método de plata de Bielschowsky modificado. Enel centro se obselVa una placa neurítica. Esta es unalesión compleja que contiene amiloide, procesos neuríti-cos distróficos y células gliales reactivas. ObsélVese losprocesos de tinción negros dentro de la placa. Estos ele-mentos son procesos cerebrales distróficos. Se requieresu identificación para la clasificación de esta placa comoneurítica. Esta placa en particular exhibe una región cen-tral prominente de amiloide. Sin embargo, no se requiereesta característica para clasificar esta placa como placaneurítica. ObsélVese una DNF inmediatamente encimade la placa senil (ampliación x400).

lar (no contienen neuritas anómalas asociadas).Sólo contienen una zona central de amiloidecondensado.

Las PSs tanto clásicas como difusas y primiti-vas son más abundantes en la corteza, hipo-campo y tálamo. En la corteza las placas se dis-tribuyen más densamente en la base de losgiros. En el cerebelo hay placas difusas y clási-cas en todas las capas corticales.

de Down. Las placas comienzan a aparecer enun neurópilo aparentemente normal y precedenel desarrollo de otros componentes de placa,tales como neuritas distróficas o células glialesreactivas. Por estos motivos, las placas primiti-vas representan los cambios morfológicos mástempranos en la secuencia patogénica de la EA

(fig. 5).Placas seniles clásicas (neuríticas): Están

presentes en los estadios más avanzados de laenfermedad. Es un foco complejo de degenera-ción del neurópilo que contiene una región cen-tral de amiloide rodeada por astrocitos reactivos,microglía y neuritas distróficas que correspondena dendritas y axones degenerados (fig. 6).

Placas quemadas: Representan el estadoterminal de la evolución de una placa particularen la que ha desaparecido el componente celu-

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Casi un tercio de los pacientes de edad avan- neurofilamentos anormal mente fosforilados quelada (>74 años de edad) muestran formación correspondeh a proteínas que forman parte delextensa de placas con muy poca degeneración citoesqueleto neuronal normal (12) (figs. 7a y 7b).neurofibrilar (DNF). A estos casos se los ha En el proceso de fosforilación anormal de la pro-denominado EA "placa predominante». Se ha teína tau y su consiguiente transformación enpostulado que esta variante representa un esta- FHD intervienen dos enzimas (hiperactivación dedio en la enfermedad o alternativamente, que una quinasa e hipoactivación de una fosforilasa).son ejemplos de una variante de la enfermedad La proteína tau hiperfosforilada conduce a unque se conoce como enfermedad de cuerpos de ensamblaje y desensamblaje alterado de losLewy difusos, una forma de demencia que pue- microtúbulos, y también contribuye a una incorpo-de iniciarse con trastornos motores como los de ración adicional de tau normal en filamentos anor-Ia enfermedad de Parkinson (EP), acompañados males. La glicosilación no enzimática es otra víao seguidos de demencia o inversamente (8). que puede aumentar la fosforilación de tau anor-

La disponibilidad de anticuerpos monoclona- mal y la estabilización de filamentos ensambladosles que reconocen regiones específicas de la A¡3 de forma anormal. Esta vía parece contribuir dedemonstraron que los depósitos de amiloide en forma importante a la insolubilidad de la DNF.EA son idénticos a los que se producen en ancia- La formación de FHD genera como conse-nos normales y pacientes con el síndrome de cuencia una despolimerización de microtúbulos,Down. Además estos depósitos no están limita- lo cual da lugar a una alteración del transportedos al cerebro humano y pueden producirse en axonal, y consecuentemente a una disfunción yotros mamíferos de edad avanzada y primates degeneración axonal. Los acúmulos de FHD blo-subhumanos (9). quean el transporte de organelas y proteínas en

Las PSs suelen ser más abundantes que los el citoplasma neuronal, en los axones y dendri-ovillos neurofibrilares (ONs), y más específicas tas, y la degeneración y muerte neuronal da lugarde la EA, al contrario de las lesiones neurofibri- a una liberación de proteína tau a nivel extracelu-lares, que parecen ser más el resultado de la lar y aparición en el líquido cefalorraquídeo.muerte neuronal que una lesión primitiva de la Los ONs consisten pues en inclusiones fila-célula (10). No obstante no se conoce bien la mentosas formadas dentro del citoplasma de lasrelación entre las PSs y la DNF. En el síndrome neuronas. Aunque las células piramidales son lasde Down primero aparecen depósitos difusos de que están principalmente implicadas, otros tiposAb, a continuación las PSs y, por último, la DNF; de neuronas también pueden estar afectadas.mientras que en la EA el orden temporal acerca Las áreas predilectas de formación de DNFde cómo ocurre la degeneración permanece son el hipocampo, núcleo de Meynert, cortezatodavía sin dilucidar. cerebral y amígdala. Sin embargo, se puede

El examen con métodos combinados ha pues- encontrar DNF en otras regiones corticales yto de manifiesto que no existen neuritas distróficas subcorticales, tales como la formación reticular,aisladas; por el contrario, éstas siempre están núcleos del rafe, mesencéfalo, locus coeruleus yasociadas a depósitos focales de amiloide (11). núcleos pónticos. El ON puede asumir una formaEstos datos sugieren un papel primario del amiloi- de llama o globoide, y cuando se muere la neu-de en la génesis de las PSs (11). La formación y rona afectada, se transforma en una estructurareclutamiento de neuritas distróficas alrededor de eosinófila amorfa conocida como ovillo "fantas-depósitos de amiloide es un fenómeno tardío. ma». Ovillos intracelulares y extracelulares son

fácilmente visual izados por varias tinciones his-toquímicas para amiloide o por impregnación

Degeneración neurofibrilar (DNF) argéntica. La microscopía electrónica revela fila-mentos rectos y torcidos como los constituyentes

La DNF está constituida por "filamentos heli- más abundantes de la DNF. También un menorcoidales dobles» (FHD), los cuales están com- grado de estructuras membranosas y granularespuestos fundamentalmente por la proteína tau y contribuyen a su composición heterogénea. Los

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Fig. 7: A) Neurona piramidal de la col1eza cerebral de un paciente con EA que muestra una banda filamentosa mar-cadamente argirofífica en el citoplasma que rechaza al medio hacia la periferia (x600). B) Degeneración neurofibrilaren neuronas de tamaño medio, puesta de manifiesto con inmunotinción para la proteína tau (x250).

puesto que la ONF es una respuesta neuronalalgo estereotípica al estrés neuronal.

La producción y acumulación de proteínasanormales como las observadas en la ONF en laEA induce la vía de degradación mediada porubicuitina. La ubicuitina es una proteína de cho-que térmico de 8,6 KO, implicada en la degrada-ción no lisosomal de proteínas anormales y otrosmecanismos intracelulares proteolíticos. Cruz-Sánchez y cols. (12) demostraron que la ubicui-tina se asocia de forma covalente con materialneurofibrilar insoluble de la ONF en la EA. Ade-más, existen diferencias topográficas en la distri-bución de la ONF en las diferentes poblacionesneuronales (incluidas las neuronas corticales) enla PSP y en la EA, y se ha demostrado (13) quese dan diferentes mecanismos físio- y etiopato-

filamentos torcidos, también conocidos comofilamentos helicoidales apareados, son el ele-mento estructural distintivo de la DNF. Las DNFsson relativamente insolubles. Muestran inmuno-reactividad con anticuerpos policlonales y mono-clonales dirigidos contra neurofilamentos yvarios componentes de microtúbulos.

La DNF no es específica de la EA, sino quetambién se halla en el hipocampo de personasde edad avanzada y en numerosos trastornosneurodegenerativos como parkinsonismo pos-tencefálico, encefalitis de cuerpos de inclusión,demencia pugilística, parálisis supranuclear pro-gresiva (PSA), esclerosis lateral amiotrófica-Par-kinson-demencia de Guam, Hallevorden-Spatz yen Nieman-Pick tipo C. Como estos trastornosno demuestran deposición amiloide, se ha pro-

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génicos en la producción de DNF en la EA y en la Placas y DNF sin demenciaPSP. Estudios inmunohistológicos demostrarondeterminantes antigénicos diferentes en la DNF La «reserva» aparentemente grande del cere-en la PSP y en la EA, basándose en la expresión bro puede tolerar varios grados de formación dede ubicuitina. La DNF cortical en la EA reflejó DNF o PSs con un compromiso funcional mínimopositividad con el antiserum anti-ubicuitina, mien- o indetectable. Ocasionalmente, individuos en latras que la DNF en PSP fue negativa (12). 8.§ Y 9.§ década de vida sin demencia muestran

La ubicuitina tiene un papel en la deposición densidades de DNF y placas similares a las diag-de amiloide en el cerebro, causando una deposi- nosticadas en la EA. Estas lesiones puedención acelerada (14). La cosecreción de fragmen- haberse desarrollado a lo largo de periodostos peptídicos con ubicuitina debe ser considera- extensos, y los daños lentos habrían sido com-do como un factor patogénico potencial en la for- pensados por la «plasticidad» neuronal.mación de amiloide (15). Cruz-Sánchez y cols.(16) propusieron un posible papel para la ubicui-tina en el proceso de deposición de amiloide en Otros cambiosla angiopatía cerebral (AC). En la AC «pura»debe haber un proceso patológico primario que Cambios en el Neurópiloinduce a la producción de ubicuitina, lo que debeconducir a la deposición de amiloide. Los hilos del neurópilo (HNs) son estructuras

filamentosas dispersas en el neurópilo, y ocurrenindependientemente de las PSs y DNF (17), aun-

Demencia senil «DNF predominante» que tienden a ser numerosas cuando hay pre-sencia de ovillos.

Existe un subgrupo pequeño de pacientes Los HNs se desarrollan en las regiones alo-afectados con demencia (aproximadamente un corticales y isocorticales con una distribución y5%), o sin ella, los cuales exhiben alteraciones densidad variables en las diferentes áreas yneuropatológicas caracterizadas por un número capas corticales, siendo la lámina C cortical laimportante de ONs en el hipocampo, pero sin más severamente afectada. Se ha sugerido quePSs. Estos pacientes se clasifican como esta- la acumulación de HNs en áreas corticales quedios límbicos avanzados en el sistema Braak & contienen placas, depende de la cantidad deBraak, pero no cumplen con los requisitos para amiloide además de la DNF (18). Sin embargo,el diagnóstico de EA según el CERAD. La rela- otros investigadores no han encontrado ningunación con la EA y la clasificación nosológica de relación entre los HNs y las placas de amiloideesta variante no está resuelta aún. (19). Los hilos neurofibrilares argirofílicos están

La demencia «DNF predominante» afecta prácticamente siempre presentes en la EA, ypreferentemente a individuos de edad muy avan- muestran propiedades inmunoquímicas y ultra-lada (>80 años) y tiene preferencia por las muje- estructurales idénticas a la DNF y procesos neu-res. Los casos típicos tienen afectación severa ríticos distróficos. Estudios ultra estructurales dedel hipocampo, amígdala, núcleo de Meynert y HNs han demostrado que éstos se componen derelativamene pocas alteraciones del neocortex. filamentos helicoidales apareados y filamentos

La variante de la demencia con numerosos rectos (20,21). Los HNs exhiben tinción positivaONs debe distinguirse de otras condiciones con para anticuerpos anti-tau y anti-ubicuitina, asípredominio de DNF. Estas incluyen la demencia como para neurofilamentos fosforilados.fronto-temporal y las llamadas «tauopatías sisté-micas múltiples» asociadas al cromosoma 17.Estas últimas se distinguen por una distribución Angiopatía amiloidede lesiones DNF e inclusiones gliales detectadascon inmunomarcación para tau con predominio En la mayoría de casos de EA, los depósitosfronto-temporal y subcortical. de amiloide se encuentran también en los vasos

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DGV en las células piramidales del hipocampo.Este cambio puede obseNarse fácilmente enpreparaciones teñidas con hematoxilina-eosina ytambién con impregnación argéntica (figs. 9a y9b). La mayoría de gránulos localizados central-mente son inmunoreactivos para ubicuitina (23).DGV se encuentra, fundamentalmente, en elsectei C1 del hipocampo y en el subiculum, perotambién puede hallarse en C2 y en la cortezaentorrinal. Ocasionalmente, la degeneraciónneurofibrilar (DNF) y la degeneración granulova-cuolar (DGV) ocurren en la misma célula (24).

sanguíneos (figs. 8a y 8b). La deposición de ami-loide empieza en las capas externas muscularesde arterias pequeñas y grandes. Fragmentos dePPA se depositan en la base de las membranasastrocíticas, miocíticas y pericíticas para formarfibrilas de amiloide típicas. Esta tendencia delamiloide a precipitar en la base de las membra-nas es una característica de todas las amiloido-sis humanas.

El grado de angiopatía amiloide no se corre-laciona ni con el grado de placas y ovillos, ni conel grado de deterioro cognitivo (22).

Degeneración granulo-vacuolar (DGV) Pérdida neurona!

En la EA existe un hallazgo constante, perono específico, caracterizado por la presencia de

La pérdida neuronal afecta particularmente alas capas superficiales de la corteza, y represen-

Fig. 8: Depósito de substancia amiloide en una arteriola intracerebral puesto de manifiesto por la birrefringencia en latinción de rojo congo. Nótese la coloración amarillo-verdosa (manzana) del depósito amiloide (A) (x250) y arteriolassubaracnoideas a través de inmunotinción para la proteína f3-amiloide (A) (x250).

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transferasa es el doble de la pérdida neuronalesperada en la corteza. Las terminales colinérgi-cas presinápticas están particularmente afecta-das (27). También están afectadas las neuronasde proyección que producen transmisores mono-amina, y neuronas corticales que producen glu-tamato, GABA, somatostatina, neuropéptido Y,factor liberador de corticotropina, substancia P, yotros neuromoduladores. Existe una reducciónen la actividad de neurotransmisor en los siste-mas serotoninérgico, noradrenérgico y dopami-nérgico (28). No hay una correlación entre el gra-do de demencia y las anormalidades del sistematransmisor monoaminérgico. También se hahallado reducciones en receptores muscarínicosen el hipocampo y receptores de GABA en elnúcleo caudal (29).

ta aproximadamente un 36% de la poblaciónneuronal. Las neuronas que sobreviven exhibenun nucleolo pequeño anormal y una reduccióndel RNA citoplasmático (25). Estudios compara-tivos de cromatina muestran un descenso en lacantidad de eucromatina con un incrementocorrespondiente de heterocromatina en neuro-nas y células gliales. Esto puede ser interpretadocomo una consecuencia de la reducción en la

capacidad transcripcional (26).

Neurotransmisores

En el campo de los neurotransmisores, lacaracterística más marcada es el descenso en laactividad colinérgica. La reducción en acetilcolin-

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Cuerpos de Hirano

Se encuentran fundamentalmente en el sec-tor CA del hipocampo de un cerebro normal. Enla EA son desplazados, frecuentemente, d~deel estrato lacunar (su posición usual) hacia I elestrato piramidal (fig. 10). Estos cuerpos contie-nen epítopos relacionados con microfilamentos,neurofilamentos y microtúbulos (30).

Procesos inflamatorios: activaciónmicroglial y macrofágica

Activación microglial

Uno de los procesos que contribuyen a exa-gerar la lesión neurodegenerativa es la reactivi-dad microglial. Las células gliales regulan la acti-vidad nerviosa ya que intervienen en fenómenosde plasticidad neuronal, supervivencia de lasneuronas, nutrición neuronal, regulación del cre-cimiento, detoxificación y regulación homeostáti-ca (31).

Cuando el tejido nervioso sufre un daño, lascélulas microgliales tienen la capacidad deactuar rápidamente y de manera heterogénea.Una vez activada, la microglía sufre cambiosmorfológicos, sobreexpresa diferentes recepto-res y es capaz de migrar, proliferar y transfor-marse en formas específicas de microglía reacti-va. La reactividad de la microglía, mediante lafagocitosis y la secreción de elevados niveles decitocinas, proteasas y otros factores, puede cum-plir una función destructiva o bien puede desem-peñar una función beneficiosa (32,33).

La deposición de la proteína ~-amiloide indu-ce una respuesta inflamatoria local. Tambiéninduce la activación de la microglía, mediantedos receptores microgliales: el receptor RAGE(Advanced glycation end products receptor) y elreceptor SR (scavenger receptor). La microglíaactivada por los efectos del péptido ~-amiloideexperimenta una serie de cambios morfológicosasociados a un incremento de su metabolismo,expresión de novo de ciertas moléculas y sobre-expresión de otras ya presentes en la microglíainactiva. Esta actividad se ve asociada directa-mente al proceso lesivo neuronal por ser una

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Ik~ -Fig. 10: Neurona piramidal que muestra una banda fila-mentosa birrefringente en el citoplasma que correspondea un cuerpo de Hirano. Nótese además una degenera-ción gránulo-vacuolar en la misma neurona (x600).

gran fuente de radicales libres de oxígeno, con-tribuyendo a exagerar el estrés oxidativo y susefectos neurodegenerativos.

La forma reactiva de la microglía es un esta-do muy complejo que incluye fagocitosis y tam-bién síntesis y expresión de diferentes moléculasinvolucradas en el control de la inflamación localy en la modulación de la respuesta inmunológi-ca. La fagocitosis e,stá protagonizada por macró-fagos, que invaden el área lesionada para elimi-nar remanentes celulares. El origen de estosmacrófagos puede derivar de la microglía resi-dente o de la infiltración de monocitos exógenossanguíneos. Estos últimos invaden el tejido ner-vioso atraídos por factores quimiotácticos, comola trombospondina y las b-quimiocinas, secreta-

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dos por la microglía reactiva. La reacción infla- cognitivas o que se conocen como unamatoria protagonizada por la activación de la causa de demencia.microglía viene asociada a una activación y pro- D- Las deficiencias no se desarrollan duranteliferación de los macrófagos cerebrales. el curso del delirio.

E- El trastorno no está asociado a otra enfer-medad neuropsiquiátrica.

Activación macrofágica No existen criterios de consenso universalpara el diagnóstico de la EA. No obstante,

Dado que la EA está íntimamente asociada a muchos estudios y centros docentes han acepta-la activación de macrófagos cerebrales residen- do los criterios establecidos por «United Statestes, se han evaluado los niveles de activación National Institute for Communicative Disordersmacrofágica en sangre periférica de enfermos de and Stroke» y «The Alzheimer's Disease andAlzheimer y el grado de apoptosis linfocítica. Se Related Disorders Association» (NINCDS-ADR-ha encontrado una correlación entre los fenóme- DA) (35,36). Los criterios de NINCDS-ADRDAnos de activación macrofágica y apoptosis linfo- son similares y compatibles con los enumeradoscitaria existente dependiendo del grado de la en la tercera edición del DSM (37), con la excep-severidad clínica de la enfermedad. Se concluye ción de que no se requiere un deterioro en laentonces que el fenómeno de activación macro- actividad funcional diaria para el diagnóstico. Elfágica periférica y apoptosis es un fenómeno informe define demencia como «la disminuciónparalelo al proceso cerebral inflamatorio en los de memoria y otras funciones cognitivas compa-enfermos de Alzheimer. radas al nivel previo de función del paciente,

determinado por anormalidades observadas enexamen clínico y pruebas neuropsicológicas.

DIAGNÓSTICO

El diagnóstico de certeza de un síndrome LA NEUROIMAGEN EN EL DIAGNÓSTICOdemencial específico suele ser difícil de obtener DE EAdurante la vida del paciente, por lo que es preci-so efectuar un estudio anatomopatológico del La claridad diagnóstica del síndrome demencialtejido cerebral. Debido a la ausencia de marca- se ha incrementado gracias a técnicas como ladores específicos, el diagnóstico clínico del tras- resonancia magnética (RM), porque provee mástorno sigue siendo por lo tanto de exclusión. Los detalles anatómicos, mejor visualización de loscriterios expuestos en la cuarta edición del cambios en la sustancia blanca subcortical y más«Diagnostic and Statistical Manual of Mental opciones para planos en los cuales visual izar elDisorders of the American Psychiatric Associa- cerebro con relación a la tomografía (TC) (38,39).tion» (DSM-IV) (34) para el diagnóstico de la EArequiere el desarrollo de múltiples deficienciascognitivas manifestadas tanto por: 1) deterioro MÉTODOS DE DIAGNÓSTICOde memoria, y 2) al menos una alteración cogni- NEUROPATOLÓGICOtiva (afasia, apraxia, agnosia o alteración en fun-ciones ejecutivas). También requiere los siguien- - Métodos semicuantitativos:tes elementos: . CERAD (The Consortium to Establish a

A- Deterioro en desenvolvimiento social u Registry for Alzehimer's Disease) (40,41).ocupacional y un declive de un nivel previo . Khatchaturian (42).de la actividad habitual. - Métodos topográficos como el de Braak &

B- Inicio gradual y un declive cognitivo conti- Braak (43), para determinar el estadio denuo. severidad de la enfermedad.

C- Ausencia de otras condiciones que causan - Procedimientos ópticos estereológicosdeficiencias progresivas de memoria y como el descrito por West (41,44).

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Para realizar un diagnóstico definitivo de la EA cuantitativa) se realiza con secciones oblícuas oes indispensable comprobar la presencia de PSs tangentes, es probable que se cometan errores oy ONs, dos hallazgos neuropatológicos clave, estimaciones incorrectas de placas, ovillos ymediante un estudio anatomopatológico que otras características de la patología de Alzheimer.demuestre estas lesiones en un pagente diag- Hay una necesidad de obtener muestras denosticado clínicamente de padecer AJ¡¿heimer. No áreas múltiples del encéfalo. Estas muestrasobstante, es necesario la determinación de la permiten realizar todas las observacionesexistencia de PSs en una cantidad apreciable, CERAD, y hacer un diagnóstico de demenciapuesto que, para algunos autores (45), en el que se podría confundir clínicamente con la EA.envejecimiento normal existen PSs y ONs disper- Secciones adicionales del ganglio basal y delsos en la corteza, lo que para otros investigado- tálamo permiten la evaluación de la enfermedadres podrían ser casos «preclínicos» de EA (46). cerebro-vascular y parálisis supranuclear progre-

Para identificar las lesiones neuropatológicas siva.características de la EA se utilizan coloracioneshistoquímicas basadas en plata tales como la deBielschowsky, Holmes o Bodian, tioflavina S y 2) Técnicas histológicasRojo Congo. La inmunohistoquímica demuestravarios componentes bioquímicos de las placas y - Tinciones convencionales: Bielschowsky

ONs, mediante técnicas de inmunoperoxidasa (figs. 5 y 6), Sevier-Munger, Gallyas, tiofla-con anticuerpos contra las proteínas j3-amiloide, vina S, rojo congo (figs. 3 y 8a), Golgi (48).tau, neurofilamentos fosforilados y ubicuitina. Para evaluar la angiopatía amiloide se uti-

No hay un acuerdo universal en la comunidad liza rojo congo y tioflavina S.neuropatológica sobre qué sistema debe usarse - Inmunocitoquímica: anticuerpos contra

para el diagnóstico. La pérdida neuronal así tau, neurofilamentos, ubicuitina y j3-amiloi-como la reducción de la densidad sináptica no de (figs. 7b, 8b Y 9b).son cuantificados en un diagnóstico neuropatoló-gico de rutina.

En los «Neuropathological Diagnostic Criteria 3) Criterios diagnósticosfor Brain Banking» (F.F.Cruz-Sánchez y cols.,1995) (47) se exponen los protocolos de diag- Un buen método de diagnóstico tiene que ser:nóstico actuales, así como los criterios de elec- a) Simple: Katchaturian y Tierney requierención para el diagnóstico de EA. contajes medios, mientras que CERAD rea-

liza una estimación semi-cuantitativa de laimplicación máxima. En la práctica, es más

PROTOCOLOS DE DIAGNÓSTICO fácil la examinación del área de máximaimplicación, mientras que para los valores

Los protocolos de diagnóstico para la EA ti e- medios han de ser examinados muchosnen que considerar los siguientes aspectos: más campos. Por tanto el CERAD ofrece

una ventaja práctica en este sentido.b) Transferible: El estándar tiene que poder

1) Muestreo de tejido usarse en diferentes centros y dar el mis-mo resultado.

Existen dificultades en la búsqueda de mues- c) Validado: El método propuesto deberíatras cuando se recibe un cerebro que ya ha sido tener una experiencia amplia internacionalcortado en fragmentos irregulares y a menudo no respecto a su uso. No sería apropiado pro-muy identificables. Durante la búsqueda de poner un protocolo completamente nuevomuestra es importante obtener secciones trans- para el diagnóstico de la EA, pero sí suge-versales a través de planos rectos de la corteza. rir la adopción de un diagnóstico estándarSi la evaluación microscópica (semi-cuantitativa o ya existente.

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d) Versátil: El diagnóstico de la EA no se pue- . Criterios de diagnóstico:

de considerar aisladamente de otras enfer- 1) Evaluación de placas neuríticas.medades demenciales que se encuentran 2) Evaluación semi-cuantitativa de la implica-en un «banco de cerebros», lo cual se tiene ción máxima.que tener en cuenta en la proposición de un 3) Corteza frontal, temporal o parietal.protocolo para el diagnóstico de la EA. 4) Recuento de placas relacionadas con la

e) Comparable: Se tiene que realizar un test edad.final para comparar los diferentes criteriosde diagnóstico aplicados a un mismo gru- . Rangos: EA posible, probable o definida.

po de pacientes. Katchaturian y CERAD La actualización del método CERAD compor-proveen las mejores correlaciones, sobre ta una revisión mas detallada de la definición detodo CERAD. EA posible y enfermedad de Parkinson, hacien-

do sugerencias específicas sobre las seccionestomadas para el diagnóstico de la demencia

CERAD cerebrovascular.Ningún protocolo de diagnóstico individual-

El CERAD ha realizado esfuerzos para estan- mente es completamente satisfactorio, perodarizar aún más las estrategias diagnósticas y CERAD tiene los méritos de ser:de evaluación indicadas en el informe de la - Relativamente simple.NINCDS-ADRDS. - Aplicado exitosamente en un gran número

El CERAD mide las manifestaciones cogniti- de centros distintos.vas primarias de la EA, tales como el lenguaje, la - Reconocido ampliamente a nivel interna-

memoria y la praxia a lo largo de un espectro de cional y actualizado regularmente.la gravedad del trastorno. Se diferencia bien - Es un protocolo de diagnóstico apropiadoentre los sujetos normales y los pacientes con para la mayoría de los casos de demencia.demencia leve o moderada.

Los criterios establecidos por el CERAD y losde Khachaturian para el diagnóstico histopatoló- KHATCHATURIANgico se basan en un número específico de pla-cas seniles relacionados con la edad y en un gra- . Muestra de tejido:

do limitado de ONs en la neocorteza. 1) 3 regiones de la neocorteza (frontal, tem-poral, parietal).

. Muestra de tejido: 2) Hipocampo.1) Giro frontal medio (área 9). 3) Amígdala.2) Giro temporal superior y medio (áreas 21 y 4) Ganglio basal.

22). 5) Substancia negra.3) Lóbulo parietal inferior (áreas 39/40-partes 6) Corteza cerebral.

7 y 19). 7) Médula espinal.4) Giro cingular anterior (área 24).5) Hipocampo. . Técnicas histológicas:

6) Amígdala y corteza entorrinal. Coloración de plata de Bielschowsky, tioflavi-7) Parte media del cerebro, incluyendo la na S (con iluminación UV), rojo congo (con luz

substancia negra. polarizada). No se recomienda tinción Bodian.Es posible la realización de secciones adicio-

nales. . Criterios de diagnóstico:

En las tres regiones de la neocorteza, en. Técnicas histológicas: campo microscópico de 200 X:Se recomienda Bielschowsky, pero también 1) Pacientes menores de 50 años: más de

se aceptan otras alternativas. cinco PSs y ONs por campo de 200X.

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2) Pacientes de edad entre 50 y 65 años: de las áreas corticales (en lugar de unaocho o más PSs por campo de 200X, con media de implicación). En la práctica elloo sin ONs. conlleva una más fácil interpretación.

3) Pacientes de edad entre 66 y 75 años: 10o más PSs por campo de 200X, con o sj,n/ONs. TIERNEY

4) Pacientes mayores de 76 años: más de 15PSs por campo de 200X, con o sin ONs. . Muestra de tejido:

El recuento de las lesiones se realiza en las 1) Frontal (5X) , temporal (5X) , parietal (3X) ,zonas donde se registra mayor densidad de occipital (1X).ellas. El requerimiento del número de placas 2) Alocorteza ( incluido el hipocampo) (3X).está reducido al 50% en pacientes con una his- 3) Amígdala.toria de demencia. La presencia de otras enfer- 4) Ganglio basal, tálamo y núcleo basal.medades como la enfermedad de Parkinson y la 5) Mesencéfalo, médula pons (3X).enfermedad de Pick, también reduce el grado de 6) Cerebelo.cambios requeridos para el diagnóstico de EA. . Técnica histológica:

Bielschowsky.Las diferencias entre CERAD y Khatchaturianson las siguientes: . Criterios diagnósticos:

A 1) Uno o más ONs y una o más placas neu-1) Khatchaturian nos permite hacer un diag- ríticas en un campo de 25X en el hipocampo

nóstico de la EA en ausencia de una his- (ignorando los hallazgos neocorticales).toria de demencia y sin la presencia nece- A2) Uno o más ONs y una o más placas neu-saria de ONs, particularmente en pacien- ríticas en un campo de 25X en la neocorteza y entes mayores de 75 años. el hipocampo.

2) El CERAD presenta tres distinciones en el A3) Uno o más ONs y una o más placasdiagnóstico de la EA: posible, probable y neuríticas en un campo de 25X en la neocorte-definida, según el número de placas rela- za, ignorando hallazgos en el hipocampo. Ade-cionadas con la edad examinadas de más, los criterios de exclusión vascular: V1,manera semi-cuantitativa, y la presencia o V2, V3.ausencia de una historia clínica de demen-cia. Usando los criterios CERAD enausencia de una historia clínica no impor- BRMK y BRMKta la severidad de la EA, sino que sólo sepuede realizar un diagnóstico de la EA . Muestra de tejido:posible, lo cual concuerda con la proposi- - Hipocampo anterior.ción de que no hay criterios morfológicos - Hipocampo posterior.absolutos para el diagnóstico de EA. - Occipital.

3) El CERAD se limita sólo a la cuantificación - Técnicas histológicas:de las placas neuríticas, lo cual está de Secciones de 100 ,Lim con Gallyas.acuerdo con las estimaciones del númerode placas realizadas en numerosas publi- . Criterios de separación en etapas:caciones que tratan de la gran importancia Semi-cuantitativo (+/+++) de ONs y HNs.de la patología neurítica en los estudios Los estadios definidos por este sistema abar-clinico-patológicos relacionados con ca las fases preclínicas y sintomáticas, la acu-demencia (41). mulación progresiva de placas y ONs a lo largo

4) Requerimiento por parte del CERAD del del tiempo, y su diseminación extensa y progre-máximo grado de implicación en cada una siva a través del cerebro.

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Braak y Braak describieron 6 estadios en la Estadios transentorrinos ':neuropatología de la EA (43) (fig. 11). Las célu- E t d' IIlas de proyección específica de la región tran- s a 10

sentorrinall perialocortical, que se localizan enlas profundidades del surco rinal, son las prime-ras neuronas corticales que manifiestan los cam-bios (estadio 1 clínicamente silencioso).

Los casos de estadio 11 muestran numerososovillos neurofibrilares y hilos del neurópilo en laregión transentorrinall, y algunos adicionales enla región entorrinal. La destrucción cortical en elestadio I1 apenas impide la transmisión de lainformación neocortical (a través de la regiónentorrinal) a la formación hipocampal, pero sinexceder del umbral sobre el cual aparecen lossíntomas clínicos iniciales. Algunos individuosdesarrollan ONs/HNs iniciales a una edad sor-prendentemente joven. Obviamente, la edadavanzada no es un prerrequisito para el desarro-llo de la patología intraneuronal. Esta obsevaciónpone en duda teorías que intentan explicar loscambios como consecuencia de influencias noci-vas que se espera que tengan efecto general-mente en la edad avanzada (estrés peroxidativo,disfunción mitocondrial, desequilibrio del meta-bolismo de la glucosa). Esto no excluye la posi-b~lid~d de que el ~strés peroxidati~o pueda con- Fig, 11: Desarrollo de los cambios neurofibrilares desdetrlbulr a los cambios en los estadios avanzados el estadio I hasta el estadio VI en la formación hipocam-de la enfermedad o influencie en el proceso pal, regiones entorrinal y transentorrinal y la neocortezapatológico. Posiblemente no parece ser un factor temporal. U: Uncus; Pa: Parasubiculum; Pr:primario en la patogénesis de las lesiones inicia- Presubiculum; s: Subiculum; RE: Región Entorrinall; Rr:les en la EA. Región Transentorrinalll; Ir: Isocorteza Temporal; CA 1:

En los casos de estadios límbicos 111 o IV, la Prim~~ Sector de la Callosidad del Cuerpo Ammon.d ,' rt' I 1, .t d (ModIfIcado de Braakycols., 1995).estrucclon co Ica es ya severa, pero Iml a a a

unas pocas regiones alocorticales y áreas adya-centes. La característica clave de estos estadios todavía camuflada por capacidades de reservaes la notable destrucción de las capas entorrinals del individuo, las cuales compensan la destruc-responsables de la transmisión de datos desde la ción local. A causa de la expresión ocasional deneocorteza hasta el hipocampo y viceversa. Ini- los síntomas iniciales y las lesiones cerebralescialmente, la formación hipocampal se ve afecta- características, los casos de estadios III y IV, seda sólo ligeramente. En el estadio IV el proceso considera que representan la EA incipiente.de destrucción se difunde desde la región entorri- Los estadios neocorticales finales muestrannal hacia la amígdala, el hipocampo y especial- una gran cantidad de ONs y HNs en cada subdi-mente hacia las áreas de asociación de la neo- visión de la corteza cerebral, Una característicacorteza temporal basal. Los protocolos clínicos propia del estadio V es la destrucción extrema-de muchos individuos en el estadio 1II o IV regis- mente severa de las áreas asociativas neocorti-tran un deterioro de las funciones cognitivas y cales, dejando solamente poco o nada afectadospresencia de cambios sutiles de la personalidad. a los campos motores primarios, las áreas sen-En otros individuos, la aparición de síntomas está soriales primarias y sus regiones circundantes,

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En el estadio VI, el proceso patológico se metabólico común en la formación de estos dosextiende a las áreas primarias. Los individuos tipos de inclusiones intraneuronales (53).caracterizados en los estadios V y VI de destruc- * La Angiopatía congofílica o angiopatía

ción cerebral son todos dementes. Estos estadios amiloide cerebral (AAC), proceso de etiologíacorresponden a la EA completamente desarrollada. desconocida caracterizado por una deposición

La secuencia y el patrón de destrucción son ' de amiloide en la pared de pequeños vasos san-muy similares al progreso de mielinización cortical guíneos cerebrales y meníngeos. En ambas enti-en el desarrollo inicial, pero en orden contrario. dades hay PSs, DNF y acúmulo de sustancia

amiloide en la pared de los vasos. Sin embargo,se ha comprobado (14) que la ubicuitina no se

Diagnóstico Diferencial une a los depósitos de amiloide de vasos inter-cerebrales o leptomeníngeos en la EA. La AAC

Aspectos a tratar dentro del diagnóstico dife- es característica de la EA, y también se encuen-rencial (DO): tra en algunos ancianos. Se ha demostrado un

1) DO de pacientes con demencia que están incremento en la frecuencia del alelo T del gensometidos a exámenes neuropatológicos de la alfa-1-antiquimotripsina en la AAC. Por otrocon un diagnóstico clínico de EA. lado, no se ha encontrado ninguna asociación

2) Enfermedades que podrían confundirse entre alfa-1-antiquimotripsina y ApoE en EA y enhistopatológicamente con EA, como por Demencia vascular.ejemplo: * El Síndrome de Gerstmann-Straussler

* El caso de la formación de inclusiones de (SGS), donde los depósitos de amiloide neocor-

tau fosforilada en neuronas vulnerables en la EA, tical se acompañan de la formación de ovillos,donde la DNF es característica pero no específi- aunque la diferente morfología de los depósitosca, dado que también sucede en otros desórde- de amiloide en SGS, con grandes y complejosnes neurodegenerativos llamados colectivamen- depósitos, serían suficiente para sugerir el diag-te «tauopatías» (49). En las tauopatías, la depo- nóstico de SGS en vez de EA. Además, la profu-sición de tau difiere en el patrón de distribución y sión de las placas de amiloide en la capa mole-en el tipo de células implicadas, aunque existen Guiar del cerebelo, característica de SGS, espatrones de distribución de tau en algunas taUQ- bastante diferente de los hallazgos encontradospatías similares al patrón que se da en la EA en EA. En casos de duda, la inmunocitoquímica(particularmente en las partes superiores y dor- demostraría la proteína priónica en los depósitossales). Este es el caso de la Parálisis supranu- de amiloide en SGS.clear progresiva (PSP), que afecta particular- * Terry y cols. (54) describieron EA sin DNF

mente al subtálamo y al núcleo dentado, encon- neocortical. Las PSs eran abundantes, y la DNFtrándose la DNF, mayoritariamente, en el tronco estaba presente en la formación hipocampal.cerebral. Cuando afecta a la corteza cerebral lo Este patrón se encontró en un 30% de 60 casoshace en neuronas grandes de capas profundas de SOTA sobre una edad media de 74 años. En(V y VI), en cambio en la EA la DNF afecta a las un estudio posterior (18) se mostró que enneuronas medianas en capas más superficiales absencia de DNF neocortical, las neuritas de las(111 y V). En la PSP existe también un acúmulo de placas no contienen filamentos helicoidalesneurofilamentos y tau1, pero no de tau2, ALZ50 dobles ni proteína tau.y ubicuitina (encontrados en EA). * Hansen y cols. (55) encontraron 5 casos de

* La Enfermedad de Pick (EP): descrita pri- EA concominante con la Enfermedad de Cuer-

meramente por Pick (50) como una forma espe- pos de Lewy difusos, con coexistencia de cam-cial de atrofia cerebral. La EA y la EP tienen bio espongiforme en el neurópilo. Muchos auto-mucho en común, ocurriendo ambas, en algunos res han descrito una combinación de patologíacasos, en el mismo individuo (51,52). Además, tipo Alzheimer y Cuerpos de Lewy en individuoscomparten antígenos específicos de las neuronas dementes. Muchos de estos casos cumplen losdegeneradas (53). Esto debe reflejar un defecto criterios histopatológicos de la EA, pero en otros,

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el número de PSs es insuficiente para certificar predictivo, si exceptuamos la determinación deel diagnóstico de EA, y ocasionalmente hay mutaciones genéticas en el reducido número dedemencia en absencia de cambios tipo Alzhei- casos de EA de aparición precoz y herencia auto-mer, habiendo numerosos cuerpos de Lewy cor- sómica dominante, aunque gran parte de losticales. Los casos de EA coincidentes con nume- esfuerzos actuales en el campo de la investiga-rosos Cuerpos de Lewy corticales se han clasifi- ción de la EA plantean la necesidad de identificarcado como Variante de EA con Cuerpos de precoz e inequívocamente la EA de otros proce-Lewy, una forma combinada de Alzheimer y Par- sos demenciales y, si fuera posible, discernir dife-kinson, donde los pacientes presentan, a menu- rente s subgrupos dentro de la enfermedad (58).do, características clínicas de parkinsonismo, Los marcadores biológicos de mayor relevan-tales como hipomimia, temblor en reposo, bradi- cia y disponibles en la práctica hospitalaria son:quinesia, rigidez de cuello, y enlentecimiento demovimientos alternos rápidos. Por lo general, no Marcadores determinantes de la enfermedad:mejoran con terapia levodopa. - Mutaciones del gen de la PPA.

* Braak y Braak (56) describieron en muchos - Mutaciones del gen de la PS 1.

casos de demencia, granos argirofílicos dispersos - Mutaciones del gen de la PS 2.por el neurópilo, y cuerpos enrroscados de fila-mentos teñidos con plata, principalmente localiza- Marcadores de susceptibilidad:dos en la sustancia blanca, cerca de la sustancia - ApoE.gris. Los cambios parecen estar asociados con la - Gen de la alfa-1-antiquimiotripsina.enfermedad de Parkinson y la EA. Posiblemente, - Cromosoma 12.algunos casos mostraron exclusivamente granos - Gen DLST en cromosoma 14.argirofílicos y cuerpos enrrollados, y fueron consi- - DNA mitocondrial.derados el sustrato morfológico de una forma dedemencia de inicio tardío diferente a la EA. Sin Marcadores fisiopatológicos:embargo, algunos de los casos presentados por - Proteína tau.Braak y Braak consistían en EA que además mos- - [3-amiloide.traban cuerpos fibrilares argirofílicos. - Aspartatoaminotransferasa.

* Mizutani y cols. (57) describieron 7 casos - Determinación combinada tau/[3-amiloide

de SDTA con hallazgos clínicopatológicos inu- - Determinación combinada tau/aspartato.

suales. La alteración mental empezó después delos 65 años en todos los pacientes. La caracte-rística clínica principal fue un cambio marcado Marcadores genéticosde personalidad, además de una alteración de lafunción cognitiva. Estos pacientes mostraron una La determinación de mutaciones genéticaspérdida neuronal en un patrón laminar, con glio- está justificada en las formas familiares de EA desis confinada en la región CA 1 del hipocampo, el presentación precoz y herencia autosómicaárea del giro hipocampal (corteza entorrinal), y la dominante cuando existen síntomas de la enfer-corteza occipitotemporal media. La substancia medad. En familiares asintomáticos es opcionalblanca subcortical mostró más gliosis fibrilar que y dependerá de los deseos del individuo.pérdida de mielina. DNF y PSs en la EA eran El valor diagnóstico del genotipo ApoE ponemenores que en SDTA. de manifiesto que:

1) Los criterios clínicos solos presentan unaalta sensibilidad, pero un número elevado

DIAGNÓSTICO BIOLÓGICO DE LA EA de falsos positivos (baja especificidad).2) El uso secuencial de ApoE con los crite-

Actualmente, no se dispone todavía de ningún rios clínicos proporciona un aumento con-instrumento diagnóstico escasamente invasivo y siderable de la especificidad a costa de uncon adecuada sensibilidad, especificidad y valor descenso de la sensibilidad.

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más fuertemente asociados a la EA (1). La cau- pequeñas cantidades de A~ durante el metabo-sa de la EA es compleja y existe una visión pre- lismo celular normal, y la identificación de talesvalente que apoya mecanismos más complejos fracciones ha abierto nuevas explicaciones alter-que engloban factores genéticos y ambientales nativas sobre la acumulación del amiloide.(59). Esto resulta verdadero en los casos de EA La cuestión de si el depósito de A~ desenca-de inicio tardío, pero no existe un acuerdo sobre dena, o sigue, alteraciones que culminarían conel espectro del riesgo que conlleva tener un fami- la muerte de neuronas es un punto fundamental,liar de primer grado afectado por la EA de inicio aunque controvertido.tardío (59,60). La asociación entre la distribución topográfica

Se han identificado diversos loci que confie- de amiloide y la DNF es sólo parcial, porque seren susceptibilidad hereditaria, cuyas mutacio- puede encontrar DNF en áreas libres de amiloi-nes conducen a la acumulación de ~-amiloide de. Se ha discutido si el depósito de sustanciaanormal, PPA, PS1, PS2, y un factor de suscep- amiloide causa la EA o es sólo un marcador detibilidad, ApoE. este trastorno (62). No obstante, varias líneas de

Factores adicionales que pueden tener un investigación apoyan el papel causativo del ami-papel en la patogenia de la EA incluyen agentes loide en la EA. La evidencia más importante eninfecciosos no identificados, edad de los padres, esta dirección resulta de estudios genéticos quepacientes que recibieron circulación extracorpó- demuestran una relación entre varias familias derea, trauma craneal, disfunción tiroidea, adicción EAF y varias mutaciones en el gen de PPA (63).al tabaco, educación y exposición al aluminio. Sin embargo, la manera en la cual estas muta-Estudios epidemiológicos y clínicos de estos fac- ciones causan la acumulación de A~ no ha sidotores demostraron datos muy conflictivos, y su elucidada.papel continúa siendo un tema de debate. Sin La mayoría de las mutaciones EAF están enlugar a duda, un cuadro más completo y exacto la porción transmembrana de la PPA. De mane-surgirá con la identificación de más genes y fac- ra análoga, una mutación en el dominio hidrofó-tores de riesgo de la EA (1). bico de la proteína codificada por el gen mec-4

causa degeneración neuronal lenta en C. ele-gans (64). Esto indica que mutaciones en ciertas

GENES ASOCIADOS A LA EA regiones de proteínas pueden causar degenera-ción neuronal.

Proteína precursora amiloide (PPA) Otra evidencia importante apoyando el papely péptido b-amiloide (Ab) del amiloide en EA surge de la observación de

que el depósito de amiloide preceda al desarro-El gen de la PPA se localiza en el brazo largo 110 de alteraciones neurofibrilares (65). Está

del cromosoma 21. Mutaciones en el gen de la demostrado que la A~ es tóxica para las neuro-PPA solamente representan un pequeño subgru- nas (66). Las propiedades citotóxicas de A~po de casos de EAF. Se han descrito unas seis están mediadas por radicales libres de oxígeno ymutaciones aproximadamente. La edad de inicio también dependen de varios factores adicionalesse encuentra entre los 39 y 67 años. Su herencia (estructura secundaria del péptido, estado dees autosómica dominante, con penetrancia com- agregación, tiempo de exposición, osmolaridad,pleta, lo que implica que aquellos miembros por- ph y concentración). No se conoce por completotadores desarrollaran la enfermedad siempre y los mecanismos de toxicidad, pero parece quecuando alcancen la edad de riesgo. están implicados en la oxidación directa de

A partir de la PPA se origina el péptido ~-ami- varios componentes celulares (p. ej.: oxidaciónloide (de 40-43 aminoácidos), el cual se deposi- de bombas de Ca2+ en la membrana, DNA, etc),ta en la EA en forma de fibrillas amiloideas en las un aumento de la sensibilidad a la excitotoxici-PSs y en los vasos meníngeos y cerebrales (61). dad o disturbios en la homeostasis del calcio. LaPor lo tanto, el A~ es un marcador patológico evidencia in vitro de citotoxicidad está ahoraesencial del trastorno. También se producen apoyada por los nuevos modelos transgénicos

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desarrollados de EA en los cuales la sobreex- riesgo de desarrollar la enfermedad. La presen-presión de un transgen PPA mutado causa alte- cia de 1 1::4 triplica el riesgo de padecer la enfer-raciones similares a placas seniles seguidas por medad, y cuando se ps portador de 2 1::4 el ries-degeneración neurítica. Parece así que la Aj3 go se incrementa ñá'sta 9 veces. ApoE 1::4 es uncontribuye de manera directa o indirecta a la factor de riesgo y no un gen causante porque nodegeneración y muerte neuronal observada en todos los portadores del alelo desarrollan el tras-cerebros con EA. torno. El patrón de herencia de la EA de inicio

tardío está más asociado a otros trastornos rela-cionados con la edad (cáncer, aterosclerosis), en

Presenilinas los cuales factores ambientales y genéticosdesempeñan un rol.

Las proteínas PS 1 y PS 2 codifican proteínas ApoE se une a Aj3 y la formación del comple-de alta homología y sus funciones aún se desco- jo parece estar mediada por oxígeno. ApoE 1::4

nocen; pueden incluir la regulación de la apopto- oxidado se une a péptidos Aj3 más rápidamentesis, destino celular y transporte citoplasmático. que ApoE 1::3. Esta unión favorece la formación

de láminas beta tóxicas y fibrillas de amiloide invitro. Sin embargo, todavía no se ha elucidado

PS 1 los mecanismos por los cuales ApoE favorece eldesarrollo de la EA. Ambas lipoproteínas inhiben

Está localizada en el cromosoma 14 y se han la nucleación de la Aj3, pero ApoE 1::310 hace conidentificado unas 50 mutaciones. En la mutación más potencia que ApoE 1::4.E280A hay una sustitución de ácido glutámico poralanina en el codón 280 del gen de PS1 (38). Estasustitución determina un aumento de los depósi- Alfa-1-antiquimiotripsina (ACT)tos de j3-amiloide en la corteza cerebral, con pre-dominio de j3-amiloide de 42 aminoácidos. Su Recientes estudios genéticos han demostra-herencia es autosómica dominante. Éste se ha do que la posesión del alelo 1::4 de ApoE no esconstituido en el grupo familiar más numeroso del suficiente por sí solo para explicar la manifesta-mundo afectado por EA de inicio temprano con ción de la enfermedad de Alzheimer. Se ha com-una causa etiopatogénica homogénea. El riesgo probado una relación entre los depósitos de j3-de padecer la enfermedad es de un 100% puesto amiloide, la a1-antiquimotripsina (ACT) y la ApoEque la existencia de la mutación se correlaciona que evidencian un involucramiento directo entreen un 100% con el desarrollo de la enfermedad. el polimorfismo bialélico de la ACT conjugado

con la posesión del alelo E4 de ApoE ligadodirectamente con la aparición de la enfermedad

PS 2 de Alzheimer (67,68,69).

Localizada en el cromosoma 1 y presente enformas familiares de inicio precoz. La edad de Dihidrolipoil-succinil-transferasa (DSLT)comienzo se sitúa entre los 40 y 80 años.

El gen de la encima DSLT se localiza en elcromosoma 14q24.3. Esta encima es un constitu-

Apolipoproteína E yente fundamental del complejo KGDHC del ciclode Krebs, y es conocida la existencia de anoma-

El gen de ApoE se localiza en el cromosoma lías mitocondriales en la EA; por tanto, una muta-19, y tiene tres pares de alelos posibles: 1::2, 1::3, ción en el gen DSLT constituye un factor de ries-1::4. Existe una asociación del genotipo 1::4 con las go en personas de edad avanzada con EA.formas precoces y tardías de la I::A (46), de Existen dos teorías básicas que pretendenmanera que la herencia de ApoE 1::4 aumenta el explicar el origen de la EA:

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2002; Vol. 35, n.2 1 Actualización sobre la patología de la enfermedad de Alzheimer. .

TEORíA f3-AMILOIDE de otras proteínas que interaccionen con PPA(p. ej: secretasas, lipoproteínas o chaperonas) o

La deposición, a nivel extracelular, del péptido insultos ambientales, tales como la oxidación de~-amiloide se encuentra frecuentemente en el PPA o de A~, o de proteínas que interaccionencerebro humano envejecido. Inicialmente se for- con PPA o A~.man unas pocas placas en la región basal de la Un gran reto en el campo de la PPA sería laneocorteza. Gradualmente va aumentando el identificación de factores que aumentan el pro-número de depósitos, y finalmente la corteza cesamiento amiloidogénico de PPA en la EAentera y las partes adyacentes de la sustancia esporádica. Como ocurre con muchas proteínasblanca se ven involucradas. Se observa una alteradas, un metabolismo alterado de PPArelación inversa entre el grado de mielinización podría resultar en una producción más alta de lacortical y la densidad de los depósitos del pépti- proteína, conduciendo a un aumento de frag-do A~, el cual se deposita de manera más espar- mentos amiloidogénicos.cida en las áreas corticales ricas en mielina que La producción de amiloide es la consecuenciaen las zonas pobremente mielinizadas. No hay de un procesamiento anormal de PPA, quizás deuna relación consistente entre la intensidad de forma independiente del nivel de expresión delos depósitos de amiloide y la severidad de la PPA o de una falta de eliminación de péptidosdisfunción cortical. En los estadios iniciales de amiloide producidos normalmente.EA se observa una alta densidad de ONs y HNs,aunque ninguna parte de las neuronas con ONs, , 'estan en contacto con depositos de A~. TEORIA TAU

La A~ está distribuida en un gradiente de con-centración en forma de diana en los cuales las En la EA se produce una acumulación de laneuronas o sus procesos se localizan en los epi- proteína tau a nivel intracelular (71). Las célulascentros (áreas de mayor concentración) de los que están en las conexiones ipsilateral-corticalgradientes (70). También se encuentra inmuno- son particularmente susceptibles a desarrollarreactividad a lo largo de las membranas neuro- cambios en el citoesqueleto neuronal. La evolu-nales. Estudios sugieren que las neuronas pue- ción de estas anormalidades citoesqueléticas seden servir como el nido para la génesis de las observa mejor en las primeras fases de la EA, yplacas. en cerebros de individuos comparativamente

La angiopatía amiloide ocurre generalmente más jóvenes (43). Bajo estas condiciones, laen estadios más avanzados de la EA y es rara en patología citoesquelética puede ser estudiada enindividuos de mediana edad sin demencia en los absencia de depósitos de ~-amiloide y cambioscuales se detecta solamente placas corticales vasculares, o otras lesiones patológicas. Anti-difusas. cuerpos específicos (AT 8) que reaccionan con la

Considerando que las mutaciones en los proteína tau anormalmente fosforilada, decorangenes de PPA o presenilinas no están presentes las células piramidales alteradas, y se represen-en ancianos normales (en los cuales la deposi- ta secuencialmente todo el proceso de degene-ción de A~ es muy prevalente) o en casos es po- ración neuronal, parecido a las secciones teñi-rádicos de EA, ¿qué es lo que causa la acumu- das con la impregnación con plata. Las neuronaslación de A~? (1). Para contestar esta pregunta AT 8-inmunoreactivas no muestran destruccióndebemos recordar lo que ocurre en la mayoría de sus neuritas. El hecho de que la proteína taude las enfermedades genéticas: las mutaciones fosforilada AT 8-positiva aparezca transitoria-causan una alteración en la función biológica de mente durante ciertas fases de la división celular,la proteína afectada. Por tanto, se puede explicar hace pensar que las células piramidales no mitó-de manera análoga, la amiloidosis en ausencia ticas AT 8-positivas tienen un control parcial dede mutaciones de PPA por varios mecanismos su ciclo celular y exhiben un inicio abortivo delque podrían alterar la función biológica de PPA. proceso de división celular. Estas células contie-Estos mecanismos pueden incluir alteraciones nen proteína tau anormal soluble, pero la agre-

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~I..Guimera A, Girones X, Cruz-Sánchez FF REV ESP PATOL

\gación a ONs o HNs todavía no ha tenido lugar. circuito local cortical que contienen proteínas deLos cambios más notables ocurren en el seg- unión al calcio parecen resistir al desarrollo demento distal de las dendritas, las cuales desarro- cambios neurofibrilares.Ilan apéndices cortos. Los segmentos dendríti-cos distales alterados probablemente pierden suconexión a las partes proximales. En este esta- MUERTE NEURONAL: APOPTOSISdio de destrucción empieza la formación de HNs Y NECROSISen los segmentos dendríticos alterados y apari-ción de ONs en el soma. Los primeros rasgos de En el tejido con EA se encuentran tanto célu-la existencia de material anormal citoesquelético las apotóticas como necróticas (72,73). Por tan-se observan con una estrecha asociación con to apoptosis y necrosis deben solapar. Actual-depósitos de lipofucsina intraneuronal (72). En mente hay una evidencia considerable de quealgunos tipos de neuronas, los ONs se extienden una mezcla de los dos acontecimientos contribu-hasta las dendritas proximales, mientras que en ye a la neurodegeneración en EA y a su patolo-otros tipos permanece confinado al cuerpo celu- gía final.lar. Los ONs nunca se extienden al axón proxi-mal. Los cambios en los procesos celulares cau-san perturbaciones severas en la función neuro- Apoptosis en la EAnal mucho antes de la desaparición final de loscuerpos celulares de las células corticales con - Marcaje apoptótico del DNA in situ.ONs. Mueren por apoptosis y necrosis. - Af3 induce apoptosis en neuronas en cultivo.

Las células piramidales normales muestran - PS1 y PS2 aumentan la sensibilidad

un núcleo central y material Nissl bien desenrro- apoptótica de las células neuronales.liado. En las células ovilladas, por el contrario, la - Colocalización de caspasas y fragmentos

capacidad de tinción del material basófilo es de DNA.menor, y el núcleo se localiza excéntricamente.Después del deterioro del soma celular, el mate-rial citoesquelético patológico se convierte en Necrosis en la EAovillo "fantasma" extraneuronal. Durante esteproceso, el ON se hace menos enrroscado y gra- - A pesar de que la tinción TUNEL es posi-

dualmente pierde su argirofilia específica. Las tiva, no existen características morfológi-células piramidales corticales contienen un ovillo cas de apoptosis in situ.durante años. La formación de ovillos "fantas- - Af3 induce apoptosis en cultivo primario de

mas" ocurre sólo en áreas y capas de destruc- neuronas y células PC12.ción especialmente temprana y sólo en estados - A pesar de que hay un gran número de

relativamente tardíos de la enfermedad. A medi- células con DNA fragmentado en tejidoda que el tiempo pasa, incluso los ovillos "fan- con EA, sólo unas cuantas células mues-tasmas" desaparecen del tejido. Los granos de tran características apoptóticas.lipofucsina de las células de proyección corticalovilladas pasan a ser extraneuronales, y se pue-de realizar una tinción específica de estos com- ESTRÉS OXIDATIVOponentes para indicar la posición inicial de lascélulas nerviosas perdidas. Muchos tipos de El rol de los radicales libres en el proceso deneuronas de circuito local son extrordinariamen- envejecimiento es un tema de interés actual.te vulnerables, y desaparecen rápidamente del Dada la íntima asociación entre envejecimiento ytejido cortical. Algunas neuronas son sensibles a EA, el estrés oxidativo puede tener un papel enla desconexión de sus aferentes, mientras que la patogenia de las lesiones de EA (74,75). Losotras muestran una marcada sensibilidad a la radicales libres también están implicados, alhipoxia o influencias nocivas. Las neuronas de menos en parte, en muchas condiciones patoló-

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gicas asociadas con la edad avanzada como activación de la cascada inflamatoria, quecáncer, enfisema y aterosclerosis. desencadenarán al final en la muerte neuronal.

Peroxidación lipídica, oxidación proteica, frag- Una de las consecuencias mejor documenta-mentación del DNA nuclear y mitocondrial y for- das del estrés oxidativo, es la oxidación protei-mación de productos finales de glicación avan- ca, donde las cadenas laterales son directamen-zada en las neuronas de un paciente con EA, te oxidadas para generar modificaciones carbo-indican que su cerebro está sufriendo las con se- nilo y/o puentes disulfuro cisteína-cisteína. Lacuencias del estrés oxidativo, que no tardará en reacción de los carbonilos con otras cadenasexagerar y derivar en neurodegeneración y laterales de proteínas, especialmente gruposmuerte neuronal. amino lisina, da como resultado la formación de

Una de las evidencias de estrés oxidativo, es uniones intra y intermoleculares de proteínas. Lala presencia de marcadores oxidativos colocali- modificación del carbonilo también puede ocurrirzados en las lesiones neuropatológicas de la EA indirectamente a través de la reacción de meta-(PSs y ONs). La identificación de enzimas antio- bolitos (que contienen carbonilos) con proteínas.xidantes (indicadores clave del estrés oxidativo) El mejor ejemplo caracterizado de oxidación pro-fue la primera evidencia documentada de la neu- teica es el caso de los AGEs.rotoxicidad oxidativa en las lesiones de la EA.Otros marcadores de estrés oxidativo colocaliza-, 'dos con PSs y ONs son: protelnas del choque MODELO PERIFERICO DE LA EA:térmico, enzimas lisosomales, carbonilos protei- DIAGNÓSTICO «IN VIVO»cos y peróxidos lipídicos.

El péptido Aj3 es neurotóxico, conteniendo por El sistema inmunitario de los enfermos detanto, las PSs, una gran capacidad de genera- Alzheimer se encuentra alterado, de manera queción de radicales libres. Uno de los receptores el análisis de ciertos parámetros (activaciónmás conocidos del péptido j3-amiloide es el macrofágica, incidencia de apoptosis, reactivi-RAGE, presente en neuronas y microglía, que es dad frente a insultos oxidativos) puede ser unatambién el receptor de los productos finales de buena herramienta para el diagnóstico y pronós-glucosilación avanzada (AGEs). Los AGEs son tico de la EA.proteínas modificadas por glucosilación no enzi- La predisposición genética afecta a todo elmática que se acumulan con la edad. Se forman individuo, así se puede hablar de una condicióncuando la glucosa u otros reactivos carbonilos Alzheimer que tiene una manifestación más evi-reaccionan no enzimáticamente con los grupos dente en el cerebro, pero que es concebibleamino de las proteínas y, después de la oxida- encontrar en otros sistemas del cuerpo, particu-ción y deshidratación (reacción de Maillard), for- larmente en el sistema inmunitario periférico. Laman complejos insolubles de proteínas entreuni- «condición Alzheimer" se manifiesta a través dedas covalentemente contribuyendo a la forma- linfocitos, de manera que los linfocitos Alzheimerción de depósitos proteicos intra y extracelulares se comportan diferente de los linfocitos de indivi-en la EA, como PSs, ONs y Cuerpos de Hirano. duos comparables pero no afectados (76).Los AGEs, por otro lado, activan la micro y astro- Actualmente se intenta averiguar hasta quéglía, induciendo la formación de citoquinas y punto el estado fisiopatológico de los linfocitos cir-radicales libres. Anticuerpos específicos contra culantes puede ser indicativo de una enfermedaddos aductos, piralina y pentosidina permiten neurodegenerativa como el Alzheimer (76,77).localizar AGEs asociados a ONs y PSs. La inte-racción de Aj3s y AGEs con RAGEs, en neuronasque expresan este receptor, induce la producción AGRADECIMIENTOSde radicales de oxígeno reactivos (H202' radica-les hidroxilo, óxido nítrico, anión superóxido, Parcialmente financiado por FIS 00/0606 yanión peroxinitrito...), y acarrean, como con se- FIS 01/1609 (Ministerio de Sanidad y Seguridadcuencia, daño neuronal por estrés oxidativo y Social) y Union Europea QLK6-CT -1999-02112.

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