Un equipo liderado por el Barcelonaβeta Brain Research Center (BBRC) desarrolló un nuevo biomarcador de envejecimiento cerebral basado en más de 22.600 imágenes por resonancia magnética.

Este nuevo biomarcador permitió demostrar que la presencia de alteraciones patológicas de la enfermedad de Alzheimer está asociada a un envejecimiento cerebral acelerado.

Los resultados del estudio, que cuenta con el impulso de la Fundación «la Caixa”, ayudan a entender mejor la relación entre el proceso de envejecimiento cerebral y las enfermedades neurodegenerativas.

Esta es una prioridad urgente para desarrollar estrategias eficaces ante el envejecimiento creciente de la población.

Los biomarcadores son medidas objetivas que aportan información sobre una enfermedad o proceso biológico.

En el caso del envejecimiento del cerebro, ciertas características morfológicas pueden indicar un envejecimiento acelerado.

Los investigadores utilizaron un modelo de aprendizaje automático para analizar estos parámetros a partir de imágenes por resonancia magnética.

Este estudio es el primero en demostrar la asociación entre la edad biológica cerebral y la presencia de biomarcadores y factores de riesgo de Alzheimer (como la presencia de las proteínas beta amiloide y tau o del genotipo APOE-ε4) en un total de 2.314 personas cognitivamente sanas o con deterioro cognitivo leve.

El estudio también muestra la relación entre el envejecimiento cerebral y marcadores de neurodegeneración y patología cerebrovascular.

Inteligencia artificial: una metodología pionera para estudiar el Alzheimer

La diferencia entre la edad cronológica y la edad cerebral biológica proporciona una estimación sobre si el cerebro envejeció más rápidamente de lo esperado.

Es lo que se conoce como el delta de la edad cerebral (traducción de brain-age delta, en inglés) y constituye un indicador del envejecimiento cerebral biológico.

Aquellas personas que tienen una edad cerebral estimada más alta que su edad cronológica podrían tener un cerebro “más viejo” de lo esperado.

En este trabajo, el equipo investigador entrenó un modelo predictivo para calcular la edad cerebral de mujeres y hombres sanos.

Es la primera vez que el BBRC aplica técnicas de aprendizaje automático al estudio del envejecimiento cerebral.

La mayor cohorte hasta la fecha para predecir la edad cerebral

En el estudio se utilizó un total de 22.661 medidas a partir de imágenes del conjunto de datos del UK Biobank para predecir la edad cerebral de más de 2.300 personas sanas o con deterioro cognitivo leve de cuatro cohortes independientes:

• ALFA +, que cuenta con el impulso de la Fundación “la Caixa” (380 personas)
• ADNI (719 personas)
• EPAD (808)
• OASIS (407)

Para ello, los investigadores estudiaron las asociaciones del envejecimiento cerebral acelerado con diversos biomarcadores y factores de riesgo del Alzheimer en individuos sanos.

Se introdujo, además, un análisis estratificado por sexos, con el fin de estudiar las diferencias entre hombres y mujeres con respecto a la edad cerebral.

La estimación del envejecimiento cerebral acelerado se asoció con depósitos anormales de beta amiloide, etapas más avanzadas de patología de Alzheimer y la presencia del genotipo APOE-e4; resultados útiles para potenciales intervenciones de prevención.