Investigadores de la Universidad del Sur de California han desarrollado el primer método no invasivo para capturar el pulso rítmico de los vasos sanguíneos más pequeños del cerebro. Usando una resonancia magnética avanzada de 7T, encontraron que estos pulsos se fortalecen con la edad y la hipertensión, potencialmente interrumpiendo la eliminación de desechos y contribuyendo a la enfermedad de Alzheimer. Los hallazgos, publicados en Nature Cardiovascular Research, podrían llevar a nuevos biomarcadores para condiciones neurodegenerativas.
Científicos del Instituto de Neuroimágenes e Informática Mark y Mary Stevens en la Escuela de Medicina Keck de la USC han desarrollado una técnica de imagen cerebral que revela cómo los vasos sanguíneos microscópicos pulsan con cada latido del corazón. Este método mide la "pulsatilidad volumétrica microvascular", la sutil hinchazón y contracción de estos vasos, utilizando resonancia magnética de ultra alto campo 7T combinada con técnicas de ocupación del espacio vascular (VASO) y etiquetado de espín arterial (ASL). Anteriormente, observar tales cambios requería procedimientos invasivos limitados a estudios en animales.
El estudio, publicado en Nature Cardiovascular Research, muestra que estos pulsos se intensifican con la edad, particularmente en la sustancia blanca profunda del cerebro, una región crucial para la comunicación entre redes pero vulnerable a un flujo sanguíneo reducido. Los adultos mayores exhibieron pulsaciones microvasculares más fuertes en comparación con los individuos más jóvenes, con la hipertensión exacerbando el efecto. "La pulsación arterial es como la bomba natural del cerebro, ayudando a mover fluidos y eliminar desechos", dijo Danny JJ Wang, PhD, profesor de neurología y radiología y autor principal. "Nuestro nuevo método nos permite ver, por primera vez en personas, cómo cambian los volúmenes de esos vasos sanguíneos diminutos con el envejecimiento y los factores de riesgo vascular."
Estos pulsos amplificados pueden interferir con el sistema glinfático, que elimina desechos como la proteína beta-amiloide asociada con el Alzheimer. "Estos hallazgos proporcionan un vínculo faltante entre lo que vemos en la imagen de vasos grandes y el daño microvascular que observamos en el envejecimiento y la enfermedad de Alzheimer", dijo la autora principal Fanhua Guo, PhD. La investigación conecta la rigidez de las arterias grandes, conocida por aumentar los riesgos de accidente cerebrovascular y demencia, con cambios en vasos pequeños.
"Poder medir estos pulsos vasculares diminutos in vivo es un paso crítico hacia adelante", señaló Arthur W. Toga, PhD, director del Stevens INI. El equipo, incluyendo a Fanhua Guo, Chenyang Zhao, Qinyang Shou, Kay Jann, Xingfeng Shao y Ning Jin, recibió apoyo de múltiples subvenciones del NIH. El trabajo futuro busca adaptar el método para escáneres de resonancia magnética 3T y probar su potencial como biomarcador para intervenciones tempranas en el Alzheimer. "Esto es solo el comienzo", agregó Wang. "Nuestro objetivo es llevar esto de los laboratorios de investigación a la práctica clínica."