La investigación apunta a que las neuronas asociadas a la ELA no llegan a madurar ni a conectarse de forma normal, atraviesan una etapa inicial de hiperexcitabilidad y después pierden organización funcional, lo que "abre una nueva vía para entender cómo se inicia la enfermedad y cómo podrían buscarse señales más tempranas de deterioro".

Así se explica en el 'paper' recién publicado y liderado por la investigadora del Departamento de Informática, Bioingeniería, Robótica e Ingeniería de Sistemas de la Universidad de Génova (Italia), Martina Brofiga, vinculada a la Neurofacility del Instituto Italiano de Tecnología y al Centro 3R.

El equipo que trabajó con ella describió un proceso en el que "las neuronas fallan a la hora de adquirir una polarización y una conectividad maduras, muestran una fase transitoria de hiperexcitabilidad y acaban derivando en una pérdida progresiva de organización de la red neuronal".

La ELA es una enfermedad neurodegenerativa grave que afecta principalmente a las neuronas motoras, responsables de controlar los músculos voluntarios. Su progresión provoca pérdida de fuerza, dificultades para moverse, hablar, tragar o respirar, y actualmente continúa sin cura. Buena parte de la investigación se centra en "conocer qué ocurre antes de que el daño sea irreversible y en identificar biomarcadores que permitan anticipar la evolución de la enfermedad".

El nuevo estudio plantea que la alteración no se limitaría a la muerte progresiva de neuronas motoras en fases avanzadas, sino que "podría implicar fallos anteriores en la organización de los circuitos neuronales". Es decir, la enfermedad "podría ir preparando el terreno mucho antes de manifestarse clínicamente de forma evidente".

HIPEREXCITABILIDAD Y COLAPSO

Uno de los conceptos centrales del trabajo es la hiperexcitabilidad neuronal. En términos sencillos, significa que "las neuronas responden de forma excesiva o desregulada, como si la red funcionara con un nivel anómalo de actividad eléctrica". Esta hiperexcitabilidad ya se había relacionado con la ELA, pero el nuevo estudio la sitúa dentro de una secuencia más amplia: "primero aparece una actividad excesiva y después se produce una pérdida progresiva de organización".

Los investigadores observaron que las redes neuronales, en lugar de consolidar conexiones estables y eficientes, muestran defectos tempranos de conectividad, una fase de actividad elevada y, posteriormente, una fragmentación funcional de la red.

Esta idea "resulta relevante porque desplaza parte del foco desde la neurona aislada hacia el circuito completo". La enfermedad no sería solo la suma de células que degeneran, sino también "un fallo de coordinación dentro de redes neuronales que necesitan comunicarse de forma precisa para sostener la función motora".

El estudio también apunta a que estas alteraciones electrofisiológicas de red podrían servir como señales tempranas de la enfermedad.

PAPEL DE LOS ASTROCITOS

Otro hallazgo destacado del trabajo es el papel temprano de los astrocitos, unas células gliales fundamentales para el correcto funcionamiento del sistema nervioso. Durante mucho tiempo, las neuronas fueron el centro casi exclusivo de la investigación neurodegenerativa, pero cada vez más estudios muestran que las células gliales también participan de forma decisiva en la salud y la enfermedad del cerebro, según este equipo investigador.

La disfunción de los astrocitos "aparece de forma temprana y altera la sincronización de las redes neuronales". Este dato establece "una conexión entre el fallo glial y la inestabilidad neuronal", lo que refuerza la idea de que la ELA no debe entenderse únicamente como una enfermedad de neuronas motoras, sino como "un trastorno más amplio del ecosistema celular del sistema nervioso".

Los astrocitos ayudan a regular el entorno químico de las neuronas, participan en el equilibrio de neurotransmisores y contribuyen al mantenimiento de las conexiones sinápticas. Si estas células fallan, "la comunicación neuronal puede volverse inestable, desordenada o ineficiente".

RED CADA VEZ MÁS INEFICIENTE

La investigación también describe cambios en la transmisión sináptica, es decir, en la forma en que las neuronas se comunican entre sí. Ese desequilibrio acabaría produciendo "redes fragmentadas e ineficientes". En vez de funcionar como un circuito coordinado, "la red pierde cohesión y capacidad de organización". Esa pérdida progresiva de eficiencia podría ayudar a explicar "cómo se pasa de alteraciones tempranas y aparentemente compensadas a una degeneración más evidente".

Los autores insistieron en que se trata de la investigación no demuestra que la ELA pueda diagnosticarse ya antes de los síntomas ni ofrece un tratamiento inmediato, pero sí "aporta una pieza importante para comprender la secuencia de acontecimientos que puede preceder al deterioro motor".

Esta aproximación "puede tener implicaciones futuras para la búsqueda de biomarcadores tempranos". Si se identifican firmas electrofisiológicas o patrones de red asociados a las fases iniciales de la enfermedad, la investigación "podría avanzar hacia sistemas de detección más precoz o hacia estrategias terapéuticas dirigidas a estabilizar los circuitos antes de que el daño sea irreversible".

EL ORIGEN DE LA ELA

El estudio se suma "a una línea creciente de investigación" que intenta comprender la ELA no solo como una enfermedad de degeneración final de neuronas motoras, sino como "un proceso que afecta a circuitos, células gliales, sinapsis y mecanismos de adaptación neuronal".

Esta visión puede ayudar a explicar por qué la enfermedad presenta "una evolución tan compleja y por qué resulta tan difícil detenerla una vez que los síntomas aparecen". Si los circuitos llevan tiempo funcionando de forma inestable antes del diagnóstico, el reto científico consiste en descubrir "cuándo comienza realmente la enfermedad y qué señales permiten anticiparla".