Fotos: Universitat Jaume ICASTELLÓ. La comunitat científica internacional reconeix cada vegada més la inflamació central i sistèmica com un denominador comú per als trastorns neurològics i psiquiàtrics. Afeccions com la síndrome metabòlica que indueix resistència a insulina, la malaltia d'Alzheimer (EA), de Parkinson o trastorns psiquiàtrics com la depressió, el dèficit d'atenció i hiperactivitat (TDAH) comparteixen aquesta característica. No obstant això, encara es desconeixen els motius pels quals un procés neuroinflamatori condueix a símptomes psiquiàtrics o neurològics específics.
La Universitat Jaume I de Castelló compta amb diversos equips que treballen en l'estudi dels factors neuronals que influeixen en el desenvolupament d'aquestes malalties, entre ells el Grup de Neurobiotecnologia dirigit per Ana María Sánchez Pérez, en el Departament de Medicina de la Facultat de Ciències de la Salut i l'Institut Universitari de Materials Avançats (INAM).
El grup està integrat per la investigadora postdoctoral Sandra Sánchez-Sarasúa (contracte Margarita Salas en la Universitat de Bordeus) i les estudiants de doctorat María Meseguer-Beltrán, Ania Canseco-Rodríguez, Sariah Narcizo-Giraldo i Verónica Espinosa Fernández. A més, cada any hi ha estudiantat que prepara el Treball Final de Màster, del programa Estudia i Investiga o de pràctiques externes d'universitats nacionals i estrangeres, incloent-hi les beques Fullbright.
En els seus últims estudis, el grup ha plantejat un tractament amb una fitohormona, l'àcid abscísic (ABA) per a reduir la neuroinflamació en models animals del TDAH, un trastorn psiquiàtric del neurodesenvolupament. La disfunció dopaminèrgica central és una de les causes que avui dia es reconeixen com a factor determinant en el TDAH. Aquest dèficit provoca impulsivitat, hiperactivitat, falta d'atenció i sovint va associat amb problemes de regulació de les emocions, fins i tot amb augment de la sensibilitat al dolor.
En l'estudi «Targeting Neuroinflammation with Abscisic Acid Redueixes Pain Sensitivity in Females and Hyperactivity in Mals of an ADHD Mice Model» han demostrat que, en un model preclínic validat de TDAH, la deficiència de dopamina indueix a neuroinflamació en unes certes àrees cerebrals, i demostren que reduint-la s'obté un efecte terapèutic sense alterar farmacològicament els nivells de dopamina.
A més, han evidenciat diferències en la manifestació dels símptomes depenent del sexe i l'edat. En aquest estudi, les femelles van presentar major sensibilitat al dolor i els mascles major hiperactivitat. Amb l'administració de ABA aquests símptomes es van reduir significativament, associats a una disminució important de la neuroinflamació en les àrees cerebrals implicades. Aquest article demostra, per primera vegada (d'acord amb les dades que manegen), que la suplementació de ABA com antinflamatori natural té un potencial terapèutic en el maneig del TDAH, obrint noves alternatives efectives no farmacològiques en el tractament i/o la prevenció d'aquesta síndrome.
L'Alzheimer és un dels constants temes de recerca del grup de Neurobiotecnologia, atès que en aquesta malaltia neurodegenerativa la resistència a insulina cerebral i la neuroinflamació juguen un paper decisiu i previ als dipòsits de plaques amiloides i cabdells neurofibrilars.
En l'article «Long Senar-Coding RNAs, Extracellular Vesicles and Inflammation in Alzheimer's Disease» han realitzat una revisió dels estudis centrats en la relació positiva entre l'ARN no codificant llarg (IncRNA) i la neuroinflamació subjacent en aquesta malaltia. La conclusió de l'estudi dona suport al paper emergent dels lncRNAs en la identificació de biomarcadors de la malaltia d'Alzheimer que afavoreixin el seu diagnòstic a més del seu paper com a noves dianes terapèutiques per a una millor i més efectiva intervenció, fins i tot en la medicina de precisió.
Un altre aspecte important en aquesta malaltia és la disbiosi del microbiota intestinal, el grup ha revisat els assajos clínics més recents sobre la intervenció amb probiòtics per a prevenir la seva progressió en persones amb deterioració cognitiva lleu. La revisió ha conclòs que l'ús de probiòtics pot ser útil en individus amb deterioració cognitiva lleu i pot retardar la seva progressió.
En efecte, la intervenció primerenca, en el cas de l'Alzheimer és, fins ara, la forma més efectiva de maneig de la malaltia, retardant considerablement el seu progrés. En aquesta línia, el grup va publicar fa uns anys l'impacte beneficiós de la intervenció primerenca amb ABA en un model preclínic d'Alzheimer. En humans, l'estudi FINGER va demostrar que una intervenció multimodal (exercici, dieta i entrenament cognitiu) durant dos anys va tenir efectes beneficiosos i impactants en persones amb deterioració cognitiva lleu i en risc de desenvolupar aquesta malaltia.
Per a la intervenció primerenca és important poder avaluar el risc de patir la malaltia, molt abans de l'aparició dels primers símptomes. En aquest camp, els estudis d'Intel·ligència Artificial (IA) estan aportant nous i fiables mètodes de predicció.
En l'estudi «Prediction of Alzheimer's disease by a vovel image-based representation of gene expression» el grup de Neurobiotecnologia en col·laboració amb el Dr. Hàbil Kalkan, ha plantejat un model fiable de IA capaç de detectar el risc de patir Alzheimer, basat en matrius d'expressió gènica a partir de mostres de sang.
La proposta desenvolupa un nou mètode de predicció, transformant la informació d'expressió gènica unidimensional en una imatge bidimensional discriminatòria. El mètode descrit en l'article proporciona una alta taxa de precisió en la predicció del risc de desenvolupar-la en etapes primerenques de la vida i brinda la possibilitat d'una implementació àmplia que afavoreixi la prevenció.
Una altra línia del grup és l'estudi de la resistència cerebral a la insulina com a diana en el tractament i el maneig d'aquesta mateixa malaltia. La insulina i el factor de creixement similar a la insulina tipus I (IGF-1) exerceixen un paper destacat en la supervivència neuronal i en l'activitat cerebral al llarg de la vida. En aquesta línia, el grup ha publicat dos articles en els últims anys, demostrant la importància de substrat receptor d'insulina (IRS1) com a peça clau en la cruïlla dels processos de maduració sinàptica durant el desenvolupament i en processos degeneratius.
Moltes d'aquestes recerques s'han realitzat en col·laboració amb altres científics i científiques de l'Institut de Trastorns Neurodegeneratius de la Université de Bordeaux (França); Departament de Ciències de la Salut de la University West (Suècia); Departament de Biologia de la Universitat de Nàpols Federico II (Itàlia); Departament d'Enginyeria Informàtica de la Universitat Tècnica de Gebze i Departament de Fisiologia d'Universitat Okan d'Istanbul (Turquia).
