Unas nuevas tablas siguen la trayectoria vital ‘normal’ de crecimiento y deterioro del cerebro

MIÉRCOLES, 6 de abril de 2022 (HealthDay News) -- Los médicos usan todo tipo de herramientas para determinar si una persona está en forma y se desarrolla con normalidad, por ejemplo las tablas para controlar la estatura y el peso de los niños en desarrollo, y las tablas que muestran la presión arterial y el colesterol sanos en los adultos.

Ahora, un equipo internacional de investigadores creó la primera herramienta estandarizada para seguir la trayectoria del desarrollo del cerebro, basándose en uno de los escáneres cerebrales grupales más grandes que jamás se ha realizado.

Esta exhaustiva tabla del cerebro abarca al ciclo completo de la vida humana, desde un feto de 15 semanas hasta un adulto de 100 años. Muestra que el cerebro se expande con rapidez a principios de la vida antes de encogerse poco a poco con la edad.

Hasta ahora, no ha habido tablas de referencia para medir los cambios relacionados con la edad en el cerebro humano. No había herramientas estandarizadas para evaluar el crecimiento y el envejecimiento del cerebro.

"Necesitábamos un esquema sobre cómo el cerebro debería desarrollarse, así que proveímos una perspectiva panorámica sobre la tendencia de cómo el cerebro debería crecer, y entonces degenerarse o encoger", señaló Jakob Seidlitz, miembro postdoctoral del Lifespan Brain Institute del Hospital Pediátrico de Filadelfia.

La herramienta, a la que se bautizó como BrainChart, se basa en casi 125,000 escáneres cerebrales de 101,000 personas, recolectados a través de más de 100 iniciativas de investigación sobre el cerebro.

"Siempre hemos sabido que el cerebro crece y cambia con el tiempo, pero pienso que en realidad nunca habíamos podido medirlo a una escala tan detallada y precisa como con este gran grupo de datos", dijo el investigador principal, Richard Bethlehem, asociado de investigación postdoctoral de la Unidad de Mapas del Cerebro de la Universidad de Cambridge, en Inglaterra.

BrainChart, que está disponible en un sitio web de acceso abierto, permitirá a los investigadores medir el desarrollo del cerebro en comparación con las tablas de referencia, de forma muy parecida a la manera en que los médicos utilizan otras herramientas estandarizadas para seguir la trayectoria de la salud y el desarrollo humanos, comentó el investigador sénior, el Dr. Aaron Alexander-Bloch, director del Laboratorio de Cerebro, Genes y Desarrollo del Hospital Pediátrico de Filadelfia.

Los creadores de BrainChart esperan que, en algún momento, sea tan completo que lo puedan utilizar los médicos que tratan a pacientes, como medio de evaluar los trastornos del cerebro, por ejemplo el Alzheimer, o los problemas de la salud mental, como la esquizofrenia.

"Ahora mismo la herramienta no es útil en la clínica", aclaró Alexander-Bloch. "Esta meta es para un futuro, pero todavía no hemos llegado ahí".

Para crear BrainChart, los investigadores examinaron los escáneres cerebrales que recolectaron, analizaron los volúmenes cerebrales y evaluaron las tasas de cambio a lo largo de la vida.

También crearon un marco estadístico que pudiera combinar los escáneres cerebrales provenientes de distintas fuentes, momentos y ámbitos clínicos. Este "lenguaje común" facilitará que se añadan nuevas imágenes a BrainChart, reunidas durante proyectos de investigación futuros, o incluso durante unos escáneres clínicos de rutina.

Durante el proceso, los investigadores descubrieron algunas sorpresas.

Por ejemplo, identificaron algunos hitos del neurodesarrollo que no se habían identificado antes, entre ellos un estirón temprano que comienza en el útero.

Entre 17 semanas tras la concepción y hasta los 3 años de edad, el cerebro humano se expande a desde un 10 hasta un 80 por ciento de su tamaño final, encontraron los investigadores.

"El periodo de desarrollo en que [el cerebro] cambia con la mayor rapidez es en realidad antes de nacer", apuntó Bethlehem. "Verlo fue bastante llamativo. Esta es una de las primeras veces que hemos podido reunir todas estas épocas distintas de la vida para poder decir de forma más precisa en qué momento ocurren estos periodos de cambio rápido".

Los investigadores también encontraron importantes diferencias y puntos en común en los cerebros afectados por distintos tipos de trastornos, como por ejemplo la demencia en comparación con la esquizofrenia, en comparación con el autismo, observó Seidlitz.

"Esto me resultó de verdad llamativo", aseguró Seidlitz. "No significa en lo absoluto que las causas de estos trastornos sean similares, pero de verdad muestra el potencial de nuevas revelaciones cuando se usan estas tablas para mapear las diferencias cerebrales".

Unos expertos en ciencias del cerebro alabaron la creación de BrainChart.

"Un atlas de unas medidas estructurales del cerebro precisas a lo largo de la vida humana normal es un logro técnico extraordinario", aseguró el Dr. Robert Bermel, director del Centro Mellen de Esclerosis Múltiple de la Clínica Cleveland. "Servirá como unos datos de control valiosos y fácilmente disponibles, que generarán unas revelaciones comparativas sobre cómo la estructura del cerebro cambia con la enfermedad, lo que conducirá a descubrimientos de nuevas áreas y mecanismos a los cuales dirigirse con las terapias".

Los médicos del cerebro con frecuencia tienen que confiar en su propia experiencia y juicio para interpretar las IRM de un paciente individual, apuntó el Dr. Zaldy Tan, director médico del Centro Jona Goldrich de Alzheimer y Trastornos de la Memoria del Sistema de Salud Cedars-Sinai, en Los Ángeles.

"Al haber visto cientos de miles de imágenes, uno puede ver un escáner del cerebro y decir que algo se ve más pequeño de lo que debería. Son cosas que baso en mi experiencia", comentó Tan. "Tener una medida objetiva será una herramienta muy útil para la interpretación de las neuroimágenes, ya sea que se haga con fines de investigación o clínicos".

En la clínica, BrainChart también podría ayudar a los médicos a averiguar cómo un cerebro ha sido afectado por un accidente cerebrovascular o el desarrollo del Alzheimer, dado que provee una referencia respecto al aspecto que un cerebro "normal" debería tener a cualquier edad dada, observó Tan.

Pero BrainChart todavía necesita más trabajo.

La mayoría de los escáneres que contiene ahora provienen de estudios norteamericanos y europeos. Se necesitan más IRM de otras partes del mundo para que la tabla refleje a todos los humanos.

"Esto debe cambiar para que estas tablas tengan más implicaciones", añadió Bethlehem. "Se necesita una población más diversa".

El miércoles se publicó un artículo sobre BrainChart en la revista Nature.

Más información

Los datos de BrainChart están disponibles en brainchart.io.

Artículo por HealthDay, traducido por HolaDoctor.com

FUENTES: Jakob Seidlitz, PhD, postdoctoral fellow, Lifespan Brain Institute of the Children's Hospital of Philadelphia; Richard Bethlehem, PhD, postdoctoral research associate, Brain Mapping Unit, Cambridge University, United Kingdom; Aaron Alexander-Bloch, MD, PhD, director, Brain-Gene-Development Laboratory, Children's Hospital of Philadelphia; Robert Bermel, MD, director, Cleveland Clinic's Mellen Center for Multiple Sclerosis; Zaldy Tan, MD, MPH, medical director, Jona Goldrich Center for Alzheimer's and Memory Disorders, Cedars-Sinai Health System, Los Angeles; Nature, April 6, 2022