Disruption of cortical cell type composition and function underlies diabetes-associated cognitive decline / Alteraciones en las capas de la corteza cerebral subyacen al deterioro cognitivo en la diabetes mellitus
Little K, Singh A, Del Marco A, Llorián-Salvador M, Vargas-Soria M, Turch-Anguera M, Solé M, Bakker N, Scullion S, Comella JX, Klaassen I, Simó R, Garcia-Alloza M corresponding, Tiwari VK, Stitt AW; RECOGNISED consortium. Diabetologia. 2023 Jun 23. doi: 10.1007/s00125-023-05935-2. Online ahead of print. PMID: 37351595
Numerosos estudios previos han mostrado una estrecha relación entre la diabetes y el deterioro cognitivo (1). Ambas patologías son importantes problemas de salud a nivel global, por lo que el estudio de los mecanismos fisiopatológicos que comparten, así como la búsqueda de marcadores que ayuden a una detección precoz, son un área de estudio de gran importancia en los últimos años. En este contexto, los datos presentados en este estudio publicado en la revista Diabetologia (2) se enmarcan dentro del proyecto europeo RECOGNISED “Retinal and Cognitive Dysfunction in Type 2 Diabetes: unraveling the common pathways and identification of patients at risk of dementia” (n⁰ de registro en ClinicalTrials.gov NCT04281186) financiado por el programa de investigación e innovación Horizon 2020 de la Comisión Europea (proyecto 847749) y liderado por el Dr. Rafael Simó, jefe de Servicio de Endocrinología y Nutrición del Hospital Universitario Vall d’Hebron.
En este trabajo, dirigido por la Dra. Mónica García-Alloza, el Dr. Alan Stitt y el Dr. Vijay Tiwari se ha analizado un modelo experimental de diabetes que presenta alteraciones de la memoria y una atrofia cerebral generalizada, características que se observan también en los cerebros de pacientes diabéticos (3). Al profundizar en los cambios que provoca la diabetes con técnicas de inmunofluorescencia y de transcriptómica de célula única (sc-RNAseq) se observó un aumento del número de células implicadas en el proceso inflamatorio del cerebro (microglía), así como una disminución del número de neuronas maduras. Esto se acompañaba de un incremento de las células inmaduras, que presentaban alteraciones en el patrón de desarrollo y maduración celular.
Paralelamente se observó un aumento en la expresión de genes vinculados a la respuesta inflamatoria y a los procesos de fagocitosis, mientras que las neuronas maduras tenían una menor expresión de genes implicados en su funcionalidad y en la transmisión del impulso nervioso.
Por otro lado, una de las principales complicaciones de la diabetes es el daño vascular asociado (4, 5) y en este trabajo también se ha observado una mayor degeneración del sistema vascular cerebral y alteraciones en la expresión de genes relacionados con el estado y función de los vasos cerebrales, así como alteraciones metabólicas en el cerebro del modelo experimental de diabetes. Debido al marcado carácter traslacional del proyecto RECOGNISED, también se ha comprobado que en el cerebro de pacientes diabéticos hay una ligera disminución, no significativa, del número de neuronas y sinapsis en la corteza cerebral. En conjunto, este trabajo muestra cambios celulares y moleculares en la corteza cerebral como consecuencia de la diabetes y alteraciones funcionales que pueden explicar el deterioro cognitivo observado y que podrían ser motivo de nuevas estrategias terapéuticas.
Bibliografía
- He S, Liang Q, Zhu J, Wang C, Lin X, Wu D, et al. Research landscape and emerging trends of diabetes-associated cognitive dysfunction: a bibliometric analysis. Frontiers in neuroscience. 2023;17:1214301.
- Little K, Singh A, Del Marco A, Llorian-Salvador M, Vargas-Soria M, Turch-Anguera M, et al. Disruption of cortical cell type composition and function underlies diabetes-associated cognitive decline. Diabetologia. 2023;66(8):1557-75.
- McCrimmon RJ, Ryan CM, Frier BM. Diabetes and cognitive dysfunction. Lancet (London, England). 2012;379(9833):2291-9.
- Li Y, Liu Y, Liu S, Gao M, Wang W, Chen K, et al. Diabetic vascular diseases: molecular mechanisms and therapeutic strategies. Signal Transduction and Targeted Therapy. 2023;8(1):152.
- Rask-Madsen C, King GL. Vascular complications of diabetes: mechanisms of injury and protective factors. Cell metabolism. 2013;17(1):20-33.