Identificación de biomarcadores tempranos de riesgo de deterioro cognitivo en el ámbito de la prevención del desarrollo de la demencia

Abstract

[spa] La demencia y el deterioro cognitivo son problemas de salud pública en constante crecimiento, y debido a la falta de una cura efectiva, la prevención es una prioridad clave. La enfermedad de Alzheimer (EA), la forma más común de demencia en adultos mayores, es un trastorno neurodegenerativo irreversible. Generalmente, la EA comienza con una fase de deterioro cognitivo leve (DCL), caracterizada por una disminución anormal en las capacidades cognitivas. El DCL es considerado una fase intermedia entre la cognición normal y el envejecimiento patológico, por lo que es un periodo crucial para la Identificación de biomarcadores tempranos no invasivos para la detección de la EA. En este trabajo se ha realizado una revisión sistemática de estudios sobre biomarcadores presentes en sangre, con el objetivo de identificar biomarcadores tempranos capaces de detectar el riesgo de DCL y EA. Se han identificado un total de 37 biomarcadores, entre los cuales se incluyen proteínas presentes en plasma y suero, así como cambios de expresión génica en células mononucleares de sangre periférica (PBMC). Las PBMC han emergido como una fuente prometedora de biomarcadores transcriptómicos, ya que sus alteraciones en la expresión génica pueden anticipar los cambios neuronales antes de que la enfermedad se manifieste clínicamente. Los biomarcadores identificados están implicados en procesos metabólicos clave, como inflamación, estrés oxidativo, neurogénesis/neuroprotección, función vascular y amiloidogénesis/patología Tau, todos ellos reflejando los mecanismos patológicos presentes en el cerebro de los pacientes con demencia. Dos de los genes identificados como biomarcadores en PBMC, MCP-1/CCL2 y MGAT-III, se han identificado en PBMC de individuos jóvenes sanos, mayores sanos y pacientes con DCL y EA. Aunque no se encontraron diferencias significativas entre los grupos con DCL o EA vs los controles mayores sanos, sí que se observó una menor expresión de CCL2/MCP-1 en PBMC de los jóvenes sanos en comparación con los mayores. Además, se halló una correlación positiva entre la expresión de CCL2/MCP-1 y la edad, y una correlación negativa con los test cognitivos, sugiriendo que este gen podría estar implicado en procesos de envejecimiento y deterioro cognitivo normal. En conclusión, la sangre, incluido el análisis de expresión génica en PBMC, representa una fuente valiosa de biomarcadores tempranos no invasivos para la detección de la demencia. La identificación de estos biomarcadores tempranos es importante porque permitirán profundizar en los mecanismos patológicos antes del establecimiento de la EA para desarrollar estrategias preventivas más efectivas.

[cat] La demència i el deteriorament cognitiu són problemes de salut pública en constant creixement i, a causa de la manca d'una cura efectiva, la prevenció és una prioritat clau. La malaltia d'Alzheimer (EA), la forma més comuna de demència en adults grans, és un trastorn neurodegeneratiu 5 irreversible. Generalment, l'EA comença amb una fase de deteriorament cognitiu lleu (DCL), caracteritzada per una disminució anormal en les capacitats cognitives. El DCL és considerat una fase intermèdia entre la cognició normal i l'envelliment patològic, per la qual cosa és un període crucial per a la identificació de biomarcadors no invasius per a la detecció primerenca de l'EA. En aquest treball s'ha realitzat una revisió sistemàtica d'estudis sobre biomarcadors presents a la sang, amb l'objectiu d'identificar biomarcadors capaços de detectar el risc de DCL i EA. S'han identificat un total de 37 biomarcadors, entre els quals s'inclouen proteïnes presents en plasma i sèrum, així com canvis d'expressió gènica en cèl·lules mononuclears de sang perifèrica (PBMC). Les PBMC han emergit com una font prometedora de biomarcadors transcriptòmics, ja que les seves alteracions en l'expressió gènica poden anticipar els canvis neuronals abans que la malaltia es manifesti clínicament. Els biomarcadors identificats estan implicats en processos metabòlics clau, com inflamació, estrès oxidatiu, neurogènesi/neuroprotecció, funció vascular i amiloidogènesi/patologia Tau, tots ells reflectint els mecanismes patològics presents en el cervell dels pacients amb demència. Dos dels gens identificats com a biomarcadors en PBMC, MCP-1/CCL2 i MGAT-III, s'han identificat en PBMC d'individus joves sans, grans sans i pacients amb DCL i EA. Encara que no es van trobar diferències significatives entre els grups amb DCL o EA en comparació amb els controls grans sans, es va observar una menor expressió de CCL2/MCP-1 en PBMC dels joves sans en comparació amb els grans. A més, es va trobar una correlació positiva entre l'expressió de CCL2/MCP-1 i l'edat, i una correlació negativa amb les proves cognitives, cosa que suggereix que aquest gen podria estar implicat en els processos d'envelliment i deteriorament cognitiu normal. En conclusió, la sang, inclòs l'anàlisi d'expressió gènica en PBMC, representa una font valuosa de biomarcadors no invasius per a la detecció primerenca de la demència. La identificació d'aquests biomarcadors és important perquè permetrà aprofundir en els mecanismes

[eng] Dementia and cognitive decline are growing public health problems, and due to the lack of an effective cure, prevention is a key priority. Alzheimer’s disease (AD), the most common form of dementia in older adults, is an irreversible neurodegenerative disorder. Typically, AD begins with a phase of mild cognitive impairment (MCI), characterized by an abnormal decrease in cognitive abilities. MCI is considered an intermediate stage between normal cognition and pathological aging, making it a crucial period for identifying non-invasive early biomarkers for AD detection. This study conducted a systematic review of research on blood biomarkers, aiming to identify early biomarkers capable of detecting the risk of MCI and AD. A total of 37 biomarkers were identified, including proteins found in plasma and serum, as well as changes in gene expression in peripheral blood mononuclear cells (PBMC). PBMCs have emerged as a promising source of transcriptomic biomarkers, as their alterations in gene expression can anticipate neuronal changes before the 6 disease becomes clinically evident. The identified biomarkers are involved in key metabolic processes such as inflammation, oxidative stress, neurogenesis/neuroprotection, vascular function, and amyloidogenesis/Tau pathology, all reflecting the pathological mechanisms occurring in the brains of patients with dementia. Two of the genes identified as biomarkers in PBMCs, MCP-1/CCL2 and MGAT-III, were evaluated in PBMCs from healthy young individuals, healthy older individuals, and patients with MCI and AD. Although no significant differences were found between the MCI or AD groups and the healthy older controls, a lower expression of CCL2/MCP-1 was observed in the PBMCs of healthy young individuals compared to older ones. Furthermore, a positive correlation was found between CCL2/MCP-1 expression and age, and a negative correlation with cognitive test scores, suggesting that this gene may be involved in normal aging and cognitive decline processes. In conclusion, blood analysis, including gene expression in PBMCs, represents a valuable source of non-invasive early biomarkers for dementia detection. Identifying these early biomarkers is important as it will allow a deeper understanding of the pathological mechanisms before AD onset, aiding the development of more effective preventive strategies.