La presente tesis doctoral se centra en la investigación sobre los criterios diagnósticos del Deterioro Cognitivo Leve y el análisis de nuevos marcadores predictivos de la Enfermedad de Alzheimer. Este trabajo consta de diez capítulos articulados en los siguientes apartados: a) introducción y objetivos, b) estudios empíricos publicados, c) estudios empíricos en revisión, d) discusión general, limitaciones, implicaciones clínicas y perspectivas de futuro, y e) conclusiones. Los estudios empíricos que conforman esta tesis doctoral se han centrado en dos colectivos de interés: personas con Deterioro Cognitivo Leve (DCL) y en personas con Enfermedad de Alzheimer (EA). Los estudios realizados hasta la fecha acerca de la eficacia de las intervenciones farmacológicas y no farmacológicas en personas con EA no han mostrado un impacto significativo en la independencia y funcionalidad en las actividades de la vida diaria de las personas con EA. Por este motivo, en los últimos años se ha incrementado el interés por identificar de manera precoz a las personas con un alto riesgo de progresión a EA, con el objetivo de proporcionar intervenciones centradas en la prevención de la enfermedad en lugar de proporcionar tratamientos sintomáticos. El DCL como categoría diagnóstica utilizada para identificar a personas con alteraciones cognitivas superiores a lo esperable por edad, que mantienen su independencia en las actividades de la vida diaria, ha mostrado utilidad para identificar a las personas con un riesgo elevado de desarrollar EA. Sin embargo, el DCL no está exento de limitaciones para discriminar a personas sanas de personas con alteración cognitiva, ni tampoco para identificar el tipo de variables más eficaces para estimar el riesgo de progresión a EA. La presente tesis doctoral se centra en el estudio de la necesidad y la utilidad del DCL como entidad diagnóstica para identificar a las personas con mayor riesgo de progresión a EA. Para ello se han determinado cuatro objetivos principales con cinco estudios empíricos. Los principales resultados de cada uno de los estudios aparecen recogidos en los capítulos 3-7. En las dos últimas secciones se discuten los hallazgos más relevantes obtenidos en cada uno de los estudios empíricos, sus limitaciones, sus implicaciones clínicas y las perspectivas de futuro para las neurociencias en general y la neuropsicología en particular. En el primer estudio examinamos la eficacia de las diferentes intervenciones cognitivas para personas con EA. En este estudio, en forma de meta-análisis jerárquico, se comparó la eficacia de programas de estimulación cognitiva, entrenamiento cognitivo y rehabilitación cognitiva con grupos placebo en variables relacionadas con la cognición y la funcionalidad en actividades de la vida diaria. En el estudio se controló el efecto de variables que pueden afectar significativamente al tamaño del efecto como la edad, el sexo, el nivel educativo, el riesgo de sesgo, el tamaño de la muestra, la duración de la intervención, la proporción de mortalidad de la muestra o la gravedad de la enfermedad, Los resultados mostraron que los efectos de la estimulación cognitiva y el entrenamiento cognitivo son nulos o irrelevantes en variables cognitivas y funcionales cuando se comparan con grupos placebo. Sin embargo, aunque la rehabilitación cognitiva tampoco mostró efectos significativos en tareas cognitivas estándar, sí mostró efectos significativos relevantes en las tareas entrenadas. El segundo estudio, centrado en población con Deterioro Cognitivo Leve, analizó mediante meta-regresión jerárquica el riesgo de progresión a Enfermedad de Alzheimer en los cuatro subtipos de DCL: amnésico vs. no-amnésico y de dominio único vs. multidominio. En este estudio se controló el efecto de variables que pueden afectar significativamente el tamaño del efecto como los tamaños de las muestras, la fuente de estudio (clínicas vs. comunidad), el formato de diagnóstico (algoritmo vs. comité de expertos), el diagnóstico ciego de EA o el número de variables incluidas en la evaluación neuropsicológica. Nuestros resultados mostraron que el DCL amnésico presenta un mayor riesgo de progresión a EA que el DCL no-amnésico, sin diferencias entre el DCL amnésico de dominio único y el multidominio, así como la influencia de otras variables en la estimación del riesgo. En el tercer estudio se analizó la variabilidad normal en personas cognitivamente sanas evaluadas mediante una batería neuropsicológica. Los resultados mostraron que la mayoría de las personas sanas obtienen hasta dos puntuaciones iguales o mayores que 1.5 desviaciones estándar por debajo de la media cuando se aplican nueve tests que evalúan diferentes habilidades cognitivas. Al utilizar tres puntuaciones bajas como criterio diagnóstico de DCL se observó que la identificación de personas con un mayor riesgo de EA fue superior en comparación con los criterios originales y otros criterios estándar para el diagnóstico de DCL. Los dos últimos estudios analizaron la utilidad de las alteraciones de memoria para identificar a las personas con mayor riesgo de progresión a EA. En concreto, el cuarto estudio analizó los efectos de la práctica en una tarea de memoria verbal en personas cognitivamente sanas, y los resultados se utilizaron para identificar a las personas con DCL que no presentaban efectos de la práctica en la mima tarea. Los efectos de la práctica demostraron ser más eficaces que los datos genéticos (APOE) y de metabolismo cerebral para identificar a las personas con DCL y un mayor riesgo de progresión a EA. El último estudio analizó la utilidad de las alteraciones en tareas de memoria verbal y de memoria visual para identificar a las personas con DCL y un mayor riesgo de progresión a EA. Los resultados mostraron que las personas con alteraciones de memoria presentan más riesgo de EA que las personas sin alteración cognitiva con independencia del tipo de memoria alterado. Asimismo, las personas con alteraciones verbales o alteraciones visuales presentan un riesgo similar, mientras que las personas con alteraciones verbales y visuales presentan el mayor riesgo de progresión a EA. En el capítulo 9 se discuten los principales hallazgos obtenidos en cada estudio empírico junto con las limitaciones, las implicaciones clínicas y las perspectivas de futuro, y se sugieren nuevas líneas de investigación que aumenten el conocimiento científico sobre el riesgo de progresión a EA en personas con DCL. Las conclusiones más relevantes que se pueden extraer de los estudios que conforman esta tesis doctoral son que es necesario incluir la variabilidad normal en el rendimiento en tareas cognitivas para identificar con mayor precisión a las personas con el riesgo más alto de progresión a EA, para lo cual es necesario aplicar conjuntamente tareas de memoria verbal y tareas de memoria visual en la evaluación neuropsicológica. Asimismo, es necesario desarrollar nuevos programas de intervención para personas con EA centrados en sus necesidades y en actividades relevantes para la independencia en las actividades de la vida diaria de estas personas, así como utilizar medidas de evaluación relacionadas con las tareas entrenadas que identifiquen con mayor precisión los efectos de las intervenciones cognitivas.

El objetivo del presente estudio fue examinar el efecto que genera la estimulación musical en la memoria autobiográfica de adultos mayores con enfermedad de Alzheimer, en una residencia y hospital militar geriátrico de Lima Metropolitana. La muestra estuvo compuesta por 30 adultos mayores, 15 con un deterioro cognitivo normal o leve (5 hombres y 10 mujeres) y 15 con el diagnóstico de enfermedad de Alzheimer (4 hombres y 11 mujeres). Los resultados mostraron diferencias significativas en la comparación de medias según los puntajes obtenidos de la escala de TEMPau en los recuerdos autobiográficos evocados por los participantes durante la fase de estimulación musical, a diferencia de la fase en silencio (p = 0.05). Asimismo, existieron diferencias significativas en la evocación de recuerdos autobiográficos entre ambos grupos. Del mismo modo, no se encontraron diferencias significativas, en ambas condiciones experimentales, tanto en la valoración del Contenido Emocional de los recuerdos evocados, como en el impacto en el Estado de Ánimo de los participantes; sin embargo, la mayoría de éstos fue de índole positiva. En conclusión, los hallazgos demostraron que la estimulación musical sí genera la evocación de eventos autobiográficos significativos para el adulto mayor con enfermedad de Alzheimer. / The purpose of this study was to determine the effect of musical stimulation on the autobiographical memory of older adults with Alzheimer's disease in a residence and military geriatric hospital in Lima Metropolitana. The sample was made up of 30 older adults, 15 with normal or mild cognitive impairment (5 men and 10 women) and 15 with Alzheimer's disease (4 men and 11 women). The results showed significant differences in the comparison of means according to the scores obtained from the TEMPau scale in the autobiographical memories evoked by the participants during the musical stimulation phase, in contrast of the silent phase (p = 0.05). Similarly, there were significant differences in the evocation of autobiographical memories between both experimental groups. Finally, no significant differences were found in the two experimental conditions, both in the evaluation of the Emotional Content of the memories evoked, and in the impact on the Mood of the participants; however, most of these were positive. In conclusion, the findings demonstrated that musical stimulation generates the evocation of significant autobiographical events in older adults with Alzheimer's disease.

Según el INEI (2019) el país ha experimentado a los largo de los años cambio generacionales y demográficos considerables, a nivel de sexo, NSE, etc. En ese sentido, se ha identificado a la población adulta como público objetivo del presente estudio. El adulto mayor limeño se encuentra en el rango de 60 a más años, dejo de ser cabeza de familia y ahora tiene una familia numerosa. Según Álvarez (2016) “los adultos mayores tienen una descendencia de tercera generación: 94% son padres, el 89% de estos son abuelos con 6 nietos en promedio y solo la cuarta parte son bisabuelos con 4 bisnietos”. Sin embargo, en los últimos años se puede apreciar una creciente cultura de preocupación por parte de los familiares hacia los mayores, esto debido a la búsqueda de centros especializados para la internación de familiares discapacitados. Mamani (2018) cree que es muy común asociar la vejez con vulnerabilidad, lo cual en la realidad no es tan acertado. Más bien en esa etapa se afianzan los prejuicios sociales hacia los adultos mayores como son: la etnia, el género o situación económica. (Mamani, 2018). La tesis del presente Trabajo de Investigación es la evaluación del primer capítulo de un estudio de prefactibilidad, el planeamiento estratégico, sobre la implementación de un Centro de Terapia, Rehabilitación Psiquiátrica y Recreación Adulto Mayor con enfermedad de Alzheimer. Asimismo, abordara a niveles socioeconómicos, demográficos y culturales profundos de las fuerzas externas al servicio mencionado anteriormente. Así como también, un análisis de las fuerzas internas, los objetivos, estrategia genérica y matriz FODA sobre su implementación en la realidad Limeña. Concluyendo y recomendando sobre el análisis señalado.

[ES] En los últimos años, los investigadores han intentado explotar la información de las imágenes médicas a través de la evaluación de parámetros cuantitativos para ayudar a los clínicos con el diagnóstico de enfermedades. Esta práctica ha sido bautizada como radiomics. El análisis de texturas proporciona una gran variedad de parámetros que permiten cuantificar la heterogeneidad característica de diferentes tejidos, especialmente cuando se obtienen de imagen por resonancia magnética (IRM). Basándonos en esto, decidimos estudiar las posibilidades de los parámetros texturales extraídos de IRM para caracterizar varios trastornos cerebrales. El potencial de las texturas se analizó con enfoques de aprendizaje automático, usando diferentes clasificadores y métodos de selección de características para hallar el modelo óptimo para cada tarea específica. En esta tesis, la metodología radiomics se usó para realizar cuatro proyectos independientes. En el primer proyecto, estudiamos la diferenciación entre glioblastomas multiformes (GBMs) y metástasis cerebrales (MCs) en IRM convencional. Estos tipos de tumores cerebrales pueden confundirse al diagnosticarse, ya que presentan un perfil radiológico similar y los datos clínicos pueden no ser concluyentes. Con el fin de evitar procedimientos exhaustivos e invasivos, estudiamos el poder discriminatorio de texturas 2D extraídas de imágenes de referencia T1 filtradas y sin filtrar. Los resultados sugieren que los parámetros texturales proporcionan información sobre la heterogeneidad de los GBMs y las MCs que puede servir para distinguir con precisión ambas lesiones cuando se utiliza un enfoque de aprendizaje automático adecuado. En el segundo proyecto, analizamos la clasificación de las MCs según su origen primario en IRM de referencia. En un porcentaje de pacientes, las MCs son diagnosticadas como la primera manifestación de un tumor primario desconocido. Con el fin de detectar el tumor primario de una forma no invasiva y más rápida, examinamos la capacidad del análisis de texturas 2D y 3D para diferenciar las MCs derivadas de los tumores primarios más propensos a metastatizar (cáncer de pulmón, cáncer de mama y melanoma) en imágenes T1. Los resultados mostraron que se logra una alta precisión al usar un conjunto reducido de texturas 3D para diferenciar MCs de cáncer de pulmón de MCs de cáncer de mama y melanoma. En el tercer proyecto, evaluamos las propiedades del hipocampo en IRM para identificar las diferentes etapas de la enfermedad de Alzheimer (EA). Los criterios actuales para diagnosticar la EA requieren la presencia de déficits cognitivos severos. Con la idea de establecer nuevos biomarcadores para detectar la EA en sus primeras etapas, evaluamos un conjunto de texturas 2D y 3D extraídas de IRM del hipocampo de pacientes con EA avanzada, deterioro cognitivo leve y normalidad cognitiva. Muchos parámetros de textura 3D resultaron ser estadísticamente significativos para diferenciar entre pacientes con EA y sujetos de las otras dos poblaciones. Al combinar estos parámetros con técnicas de aprendizaje automático, se obtuvo una alta precisión. En el cuarto proyecto, intentamos caracterizar los patrones de heterogeneidad del ictus cerebral isquémico en IRM estructural. En IRM cerebral de individuos de edad avanzada, algunos procesos patológicos presentan características similares, como las lesiones por ictus y las hiperintensidades de la sustancia blanca (HSBs). Dado que los ictus afectan también al tejido adyacente, decidimos estudiar la viabilidad de texturas 3D extraídas de las HSBs, la sustancia blanca no afectada y las estructuras subcorticales para diferenciar sujetos afectados por ictus lacunares o corticales visibles en IRM convencional (imágenes T1, T2 y FLAIR) de sujetos sin ictus. Las texturas no sirvieron para diferenciar ictus corticales y lacunares, pero se lograron resultados prometedores para discernir pacientes qu / [CA] En els últims anys, els investigadors han intentat explotar la informació de les imatges mèdiques a través de l'avaluació de nombrosos paràmetres quantitatius per ajudar els clínics amb el diagnòstic i la valoració de malalties. Aquesta pràctica ha sigut batejada com radiomics,. L'anàlisi de textures proporciona una gran varietat de paràmetres que permeten quantificar l'heterogeneïtat característica de diferents teixits, especialment quan s'obtenen a partir d'imatge per ressonància magnètica (IRM). Basant-nos en aquests fets, vam decidir estudiar les possibilitats dels paràmetres texturals extrets d'IRM per caracteritzar diversos trastorns cerebrals. El potencial de les textures es va analitzar amb mètodes d'aprenentatge automàtic, usant diferents classificadors i mètodes de selecció de característiques per trobar el model òptim per a cada tasca específica. En aquesta tesi, la metodologia radiomics es va emprar per realitzar quatre projectes independents. En el primer projecte, vam estudiar la diferenciació entre glioblastomes multiformes (GBMs) i metàstasis cerebrals (MCs) en IRM convencional. Aquests tipus de tumors cerebrals poden confondre's al diagnosticar-se ja que presenten un perfil radiològic similar i les dades clíniques poden no ser concloents. Per tal d'evitar procediments exhaustius i invasius, vam estudiar el poder discriminatori de textures 2D extretes d'imatges de referència T1 filtrades i sense filtrar. Els resultats suggereixen que els paràmetres texturals proporcionen informació sobre l'heterogeneïtat dels GBMs i les MCs que pot servir per distingir amb precisió ambdues lesions quan s'utilitza una aproximació d'aprenentatge automàtic adequada. En el segon projecte, vam analitzar la classificació de MCs segons el seu origen primari en IRM de referència. En un percentatge de pacients, les MCs són diagnosticades com la primera manifestació d'un tumor primari desconegut. Per tal de detectar el tumor primari d'una forma no invasiva i més ràpida, vam examinar la capacitat de l'anàlisi de textura 2D i 3D per diferenciar les MCs derivades dels tumors primaris més propensos a metastatitzar (càncer de pulmó, càncer de mama i melanoma) en imatges T1. Els resultats van mostrar que s'aconsegueix una alta precisió quan s'utilitza un conjunt reduït de textures 3D per diferenciar les MCs de càncer de pulmó de les MCs de càncer de mama i melanoma. En el tercer projecte, vam avaluar les propietats de l'hipocamp en la IRM per identificar les diferents etapes de la malaltia d'Alzheimer (MA). Els criteris actuals per diagnosticar la MA requereixen la presència de dèficits cognitius severs. Amb la idea d'establir nous biomarcadors per detectar la MA en les seues primeres etapes, vam avaluar un conjunt de textures 2D i 3D extretes d'IRM de l'hipocamp de pacients amb MA avançada, deteriorament cognitiu lleu i normalitat cognitiva. Molts paràmetres de textura 3D van resultar ser estadísticament significatius per diferenciar entre pacients amb MA i individus de les altres dues poblacions. En combinar aquests paràmetres amb tècniques d'aprenentatge automàtic, es va obtenir una alta precisió. En el quart projecte, vam intentar caracteritzar els patrons d'heterogeneïtat de l'ictus cerebral isquèmic en la IRM estructural. En la IRM cerebral d'individus d'edat avançada, alguns processos patològics presenten característiques similars, com les lesions per ictus i les hiperintensitats de la substància blanca (HSBs). Atès que els ictus tenen efecte també en teixit adjacent, vam decidir estudiar la viabilitat de textures 3D extretes de les HSBs, la substància blanca no afectada i les estructures subcorticals per diferenciar individus afectats per ictus llacunars o corticals visibles en IRM convencional (imatges T1, T2 i FLAIR) d'individus sense ictus. Les textures no foren útils per diferenciar ictus corticals i llacunars, però es van obtenir resultats prometedors per disce / [EN] Over the last years, researchers have attempted to exploit the information provided by medical images through the evaluation of numerous imaging quantitative parameters in order to help clinicians with the diagnosis and assessment of many lesions and diseases. This practice has been recently named as radiomics. Texture analysis supply a wide range of features that allow quantifying the distinctive heterogeneity of different tissues, especially when obtained from magnetic resonance imaging (MRI). With this in mind, we decided to study the possibilities of texture features from MRI in order to characterize several disorders that affect the human brain. The potential of texture features was analyzed with various machine learning approaches, involving different classifiers and feature selection methods so as to find the optimal model to accomplish each specific task. In this thesis, the radiomics methodology was used to perform four independent projects. In the first project, we studied the differentiation between glioblastomas (GBMs) and brain metastases (BMs) in conventional MRI. Sometimes these types of brain tumors can be misdiagnosed since they may present a similar radiological profile and the clinical data may be inconclusive. With the aim of avoiding exhaustive and invasive procedures, we studied the discriminatory power of a large amount of 2D texture features extracted from baseline original and filtered T1-weighted images. The results suggest that 2D texture features provide some heterogeneity information of GBMs and BMs that can help in their accurate discernment when using the proper machine learning approach. In the second project, we analyzed the classification of BMs by their primary site of origin in baseline MRI. A percentage of patients are diagnosed with BM as the first manifestation of an unknown primary tumor. In order to detect the primary tumor in a faster non-invasive way, we examined the capability of 2D and 3D texture analysis to differentiate BMs derived from the most common primary tumors (lung cancer, breast cancer and melanoma) in T1-weighted images. The results showed that high accuracy was achieved when using a reduced set of 3D descriptors to differentiate lung cancer BMs from breast cancer and melanoma BMs. In the third project, we evaluated the hippocampus MRI profile of Alzheimer's disease (AD) patients to identify the different stages of the disease. The current criteria for diagnosing AD require the presence of relevant cognitive deficits. With the purpose of establishing new biomarkers to detect AD in its early stages, we evaluated a set of 2D and 3D texture features extracted from MRI scans of the hippocampus of patients with advanced AD, early mild cognitive impairment and cognitive normality. Many 3D texture parameters resulted to be statistically significant to differentiate between AD patients and subjects from the other two populations. When combining these 3D parameters with machine learning techniques, high accuracy was obtained. In the fourth project, we attempted to characterize the heterogeneity patterns of ischemic stroke in structural MRI. In brain MRI of older individuals, some pathological processes present similar imaging characteristics, like in the case of stroke lesions and white matter hyperintensities (WMH) of diverse natures. Given that stroke effects are present not only in the affected region, but also in unaffected tissue, we investigated the feasibility of 3D texture features from WMH, normal-appearing white matter and subcortical structures to differentiate individuals who had a lacunar or cortical stroke visible on conventional brain MRI (T1-weighted, T2-weighted and FLAIR images) from subjects who did not. Texture features were not useful to differentiate between post-acute cortical and lacunar strokes, but promising results were achieved for discerning between patients presenting an old stroke and normal-ageing patients who never had a stroke. / Ortiz Ramón, R. (2019). Radiomics for diagnosis and assessing brain diseases: an approach based on texture analysis on magnetic resonance imaging [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/119118

En los últimos años, la población adulta mayor ha incrementado notablemente y consigo la presencia de enfermedades crónicas y degenerativas, entre ellas, el Alzheimer. Esta enfermedad va disminuyendo la autonomía de la persona adulta mayor y los vuelve cada vez más dependientes del apoyo de una persona a la cual se le denomina cuidador/a familiar. Esta persona está propensa a sentir efectos negativos debido a la sobrecarga propia del cuidado, lo cual perjudica su bienestar subjetivo. La presente investigación buscó conocer los factores que benefician o perjudican el bienestar subjetivo de las cuidadoras familiares de adultos mayores con Alzheimer. Para tal fin, se realizaron entrevistas semi-estructuradas a seis cuidadores familiares de ancianos con Alzheimer mediante un muestreo no probabilístico por bola de nieve. Se realizó un análisis temático, el cual permitió identificar, organizar, analizar y proporcionar temas a partir de la información obtenida de las entrevistas para posteriormente analizar los resultados. Los principales resultados demostraron que el bienestar subjetivo de las cuidadoras se ve influido por la percepción que ellas tienen sobre la enfermedad, por la carga del cuidado, por el amor que sienten hacia el beneficiario/a del cuidado, por contar con redes de soporte familiar y por un ambiente laboral facilitador. Si alguno de estos factores se presenta de manera inadecuada, pueden resultar perjudicial para el bienestar subjetivo de las cuidadoras. Esta investigación brinda información relevante sobre un tema poco investigado en nuestro país como lo es el bienestar de cuidadoras informales. Además, ofrece data importante sobre una población escasamente estudiada en el Perú. / In recent years, the elderly population has increased markedly and with it the presence of chronic and degenerative diseases, including Alzheimer's disease. This disease decreases the autonomy of the elderly person and makes them increasingly dependent on the support of a person who is called a family caregiver. This person is prone to feel negative effects due to the care overload, which damages their subjective well-being. The current research seeks to study the factors that benefit or harm the subjective well-being of family caregivers of older adults with Alzheimer's disease. For that purpose, semi-structured interviews were conducted with six family caregivers of elderly people with Alzheimer's disease through nonprobabilistic snowball sampling. The main results show that the subjective well-being of caregivers is influenced by their perception of the disease, by the burden of care, the love they feel towards the beneficiary of the care, having family support networks and for a positive work environment. If any of these factors is presented inappropriately, they can be detrimental to the subjective well-being of caregivers. This research provides relevant information on a topic that has not been researched in our country, such as the well-being of informal caregivers. It also offers important data on a poorly studied population in Peru.

Introducció: La Malaltia d’Alzheimer (AD), és la malaltia neurodegenerativa amb més incidència actualment. La hipòtesi més acceptada sobre l’origen de la malaltia és la “hipòtesi amiloide”, en la que el cúmul de pèptid beta amiloide (Aβ) a l’espai extracel•lular a cervell du a la formació d’oligòmers solubles, fibril•les i plaques provocant una disfunció sinàptica i neuronal i, conseqüentment, dèficits cognitius. Tots aquests esdeveniments van acompanyats de neuroinflamació i de la formació de cabdells neurofibril•lars. Diversos són els models animals utilitzats per a l’estudi l’AD, dintre dels quals hi trobem els gossos de companyia envellits s’ha descrit la Síndrome de Disfunció Cognitiva (CDS). Els gossos amb la CDS es caracteritzen per presentar per alteracions a nivell cognitiu, anatòmic i histopatològic similars les descrites anteriorment i comparables a les observades en els estadis inicials de l’AD. Totes aquestes convergències, fan que el gos amb la CDS sigui considerat un bon model natural d’envelliment humà i dels estadis més inicials de l’AD i que pugui ser de gran utilitat en estudis de tractaments dirigits l’AD. Dintre dels tractaments dirigits a la prevenció de la formació i/o eliminació d’amiloide hi trobem les immunoteràpies anti-amiloide actives. Aquestes, mitjançant l’administració d’un fragment d’Aβ sintètic combinat amb diversos adjuvants i proteïnes transportadores, indueix l’eliminació d’amiloide de Sistema Nerviós Central cap a la perifèria mitjançant diversos mecanismes. Des de l’estudi fet l’any 2000 amb la immunoteràpia (AN1792), dissenyada a partir de l’Aβ42 i QS21 com a adjuvant, que va provocar un 6% de casos de meningoencefalitis en els pacients inclosos a l’estudi, diversos han estat els esforços per dissenyar vacunes eficaces i que evitin els efectes secundaris no desitjats. Objectiu general: En aquest treball es planteja si l’administració d’una immunoteràpia dissenyada a partir d’un adjuvant que indueix respostes de tipus Th2 o anti-inflamatòria juntament amb un fragment C-terminal del pèptid Aβ fibril•lar indueix una millora cognitiva en gossos amb CDS, evitant els efectes nocius observats en immunoteràpies ja testades en humans. / Development of an anti-amyloid therapy for Alzheimer Disease in dogs with Cognitive Dysfunction Introduction: Alzheimer’s Disease (AD) is a neurodegenerative disease where the cognitive deficits are due to the accumulation of the different forms of amyloid beta peptide (Aβ) (oligomers, fibrils and plaques). They also induce neuroinflamation and the formation of the neurofibrillary tangles. Aged dogs with Cognitive Dysfunction Syndrome (CDS) also present cognitive deficits associated to the accumulation of the different forms of Aβ into the brain. Because of the similarities with AD, dogs with CDS are considered a good model for the study of aging human and the first stages of AD. Active anti-amyloid immunotherapy is one of the strategies proposed with the aim to ameliorate the cognitive deficits through the clearance of the amyloid burden from the central nervous system to the periphery. After the harmful side effects due to the administration of the immunotherapy AN1792 in the 21st century, studies with different anti-amyloid immunotherapies have been performed with the aim to prevent and/or ameliorate AD and avoiding the side affects. Objective: This work considers the development of an immunotherapy designed with a Th2 adjuvant and C-terminal fragments of the fibrillar Aβ to induce a cognitive improvement in CDS dogs avoiding the side effects of the immunotherapies tested in humans. Results: The immunization study was performed after the selection of the V5 vaccine designed using the mixture of the Aβ1-40 + KLH-Aβy-40 fragments and the Aluminium Hydroxide (Alum®) as the adjuvant. V5 vaccine was administrated during a fifty days period to CDS dogs (n=12) and housed adult beagle dogs (n=9). Changes in cognitive deficits, in biochemistry and haematologist biomarkers were observed during the follow-up period. With the aim to observe the changes in neuroinflamation responses, a comparative study between brain samples form unimmunized and immunized dogs was performed as well. Increases in the Aβplasma/ AβLCR ratio associated to the reduction of the neuroinflamation responses could diminish the neuronal damage leading to a cognitive improvement without side effects in CDS dogs.

Drosophila es un modelo versátil para entender las bases genéticas de la señalización celular. En particular, el ojo compuesto de Drosophila proporciona un tejido ideal para estudiar los mecanismos de integración de señales que dirigen la formación de la red de neuronas fotorreceptoras. La vía de Ras/MAPK está involucrada en la determinación de todos los fotorreceptores, pero es particularmente necesaria para la especificación del fotorreceptor R7, ya que su ausencia determina la transformación del R7 en una célula no neural. De manera que durante el desarrollo del ojo, Ras media la decisión entre la diferenciación neural y no neural. Sin embargo, se desconoce el perfil de genes activados por Ras. Con el objetivo de describir este perfil, hemos realizado microarrays comparando diferentes alelos del receptor tirosina quinasa Sevenless (Sev) que participa en la especificación del R7 mediante la activación de la vía de Ras / MAPK. Uno de los genes que responden a la activación de Sev es el gen amyloid protein precursor-like (Appl). El incremento de la expresión de Appl detectado en los microarrays, también se confirmó por hibridación in situ. En un estudio detallado de localización de la proteína, observamos que aunque está presente en todos los fotorreceptores, hay más proteína Appl en R7 y R8, que en los otros. Para evaluar si Ras es necesario para la activación de Appl, realizamos clones con el alelo dominante negativo del gen Epithermal Growth factor Receptor (DERDN). En estos clones no se detectó Appl, mientras que los clones del alelo constitutivamente activo de Ras; RasV12 dieron lugar a la sobreexpresión de Appl. En cualquier otro tejido, RasV12 no produjo expresión ectópica, indicando que Ras es necesario y suficiente para la expresión de Appl aunque esta regulación es dependiente del dominio del ojo. Para ver si el factor de transcripción de la vía; Pnt, es capaz de unirse a Appl para activar su expresión realizamos clones con el alelo de pérdida de función pntΔ88. Estos clones mostraron que la falta de pnt tiene como resultado la ausencia de Appl. En segundo lugar evaluamos la posible unión directa de Pnt a Appl mediante transgénicos de regiones supuestamente enhancers de Appl unido a un promotor mínimo y al gen reportero lacZ. Ninguna de las construcciones fue capaz de dirigir la expresión de lacZ en ojo, sin embargo dos de ellas fueron capaces de dirigirla en cerebro, sugiriendo que estas dos secuencias actúan como unidades reguladoras de la expresión de Appl. Ya que no produjeron expresión en ojo, decidimos sensibilizar la respuesta de las construcciones a Ras, incrementando la actividad de la vía mediante clones RasV12. En este nuevo contexto, los dos ETS que tenían expresión en cerebro, fueron capaces de dirigir la expresión de lacZ. Además la unión de pnt a Appl se confirmó mediante experimentos de InmunoPrecipitación de la Cromatina (CHIP). Ras en ojo es responsable de la determinación de casi todos los fotorreceptores, sin embargo observamos que mientras que la determinación no está afectada en mutantes Appld, sí lo está el funcionamiento del R7. Este fotorreceptor es el único capaz de ver la luz ultravioleta. Mediante experimentos de comportamiento observamos que las moscas Appld tienen disminuida la capacidad de discernir la luz UV. Esta reducción es debida en parte porque el 2% de los axones de R7 de moscas Appld no llegan a hacer la sinapsis. Para tratar de incrementar los efectos observados y poder describir con mayor claridad la función de Appl en ojo, testamos la habilidad de los mutantes Appld de discernir el UV, en combinación con mutantes heterocigotos de proteínas descritas en el proceso de guía de axones. La perdida de función de Appl combinada con el mutante heterocigoto del gen neurotactina (nrt), produjo un claro deterioro de la capacidad del R7 para discernir UV y de los axones pare llegar a hacer la sinapsis demostrando que Appl es necesario para la correcta función del R7. / In a genome wide expression profile search for genes that characterize the Drosophila R7 photoreceptor specification we found Appl, the ortholog of human APP and a key factor in the pathogenesis of Alzheimer’s disease. We analyzed Appl expression in the eye imaginal disc and found that is highly accumulated in R7 photoreceptor cells. The R7 photoreceptor is responsible for UV light detection. To explore the link between high expression of Appl and R7 function, we have analyzed Appl null mutants and found reduced preference for UV light, likely due to mistargeted R7 axons. Moreover, axon mistargeting and inappropriate light discrimination are enhanced in combination with neurotactin mutants. R7 differentiation is triggered by the inductive interaction between R8 and R7 precursors, which results in a burst of Ras1/MAPK activated by the tyrosine kinase receptor Sevenless. Thus, we have studied whether Ras1/MAPK is responsible for the high Appl expression. Inhibition of Ras1 signaling leads to reduced Appl expression, whereas constitutive activation drives ectopic Appl expression. We show that Appl is directly regulated by the Ras/MAPK pathway through a mechanism mediated by PntP2, an ETS transcription factor that specifically binds ETS sites in the Appl regulatory region. Also, the zebrafish appb expression increased after ectopic fgfr activation in the neural tube of zebrafish embryos, suggesting a conserved regulatory mechanism.

Introducción Este trabajo describe las contribuciones al aprendizaje estadístico desarrollado e implementado en imágenes de Resonancia Magnética (RM). Concretamente, se describe la contribución a los análisis de componentes independientes (ICA), perteneciente al aprendizaje no supervisado, en la mejora de la metodología existente. Ésta mejora metodológica es desarrollada y aplicada para las distintas técnicas de adquisición de imagen: 1. Imagen cerebral adquirida mediante RM estructural en el estudio de la forma de la estructura del hipocampo para la enfermedad de Alzheimer, donde estudios previos longitudinales la asocian con el deterioro debido de la enfermedad. 2. Imagen cerebral adquirida mediante RM funcional para el estudio de la plasticidad cerebral asociada a procesos de aprendizaje. Metodología En el estudio de la forma del hipocampo se introduce la técnica de análisis de datos funcionales (FDA) para formas bidimensionales (2D) y tridimensionales (3D). En ambos estudios se propone una función discriminante lineal basada en ICA para la mejora en la clasificación de los datos. Por otro lado, en el estudio de la plasticidad cerebral se aporta un análisis donde las imágenes de RMf adquiridas en estado de reposo son guiadas por las imágenes de RMf basada en tarea, con el objetivo de encontrar un cambio de la conectividad funcional dado por el proceso de entrenamiento en una tarea nueva. Conclusiones La aproximación mediante FDA para el análisis de imagen, muestra una superioridad con respecto a otras aproximaciones utilizadas. Además, la función discriminante basada en ICA propuesta en este trabajo proporciona mejores resultados en discriminación que usando la metodología descrita en la literatura previa. Con respecto al estudio de las imágenes de RMf, se muestra que la RMf en estado de reposo guiado por RMf basado en tarea abre un nuevo camino para el estudio de cómo el aprendizaje genera plasticidad cerebral.

En este estudio me propongo explorar cómo se reorganiza el mundo cotidiano (mundo de vida) de una persona de 95 años viviendo con Alzheimer, así como analizar cómo interviene en este proceso su entorno cercano. Busco responder las siguientes preguntas de investigación: ¿Cómo se manifiesta la tensión entre la lucidez y la demencia en la experiencia cotidiana de la persona con Alzheimer? ¿Cómo se resignifica la noción de persona en el contexto de la experiencia cotidiana de la paciente con Alzheimer y su entorno más cercano? ¿Qué aspectos de su vida pasada y presente le dan sentido a su vida cotidiana? Esta tesis se aproxima al tema de estudio desde el enfoque fenomenológico de la antropología médica, que busca recuperar la experiencia del sujeto y del cuidador, y se problematiza la relación entre experiencia y representación. También, se analizan las nociones de memoria y persona desde una perspectiva crítica. Para ello he desarrollado una investigación etnográfica que incluye un registro audiovisual, buscando capturar momentos de la cotidianeidad de la paciente, su mundo vital, para luego tratar de representar la experiencia del Alzheimer en la vejez a partir de este caso cercano e íntimo. El material recogido y analizado, ha dado lugar tanto a este informe escrito como a la película documental Persona Perpetua. En ambos casos, se muestra la importancia de los aspectos afectivos y del entorno cercano (soporte familiar más íntimo) en el cuidado y bienestar de las personas con Alzheimer. A partir de la interacción cotidiana con su entorno cercano hay una memoria de los vínculos que se preserva y se reactiva en el cotidiano, producto de esos vínculos que se mantienen

Las enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Alzheimer (EA) y la enfermedad de Parkinson (EP), representan un grave problema de salud pública, sobre todo en los países occidentales, donde el envejecimiento creciente de la población augura un incremento sustancial de la prevalencia de estas patologías. A pesar de que ciertos tratamientos proporcionan una disminución de las manifestaciones clínicas, el avance del proceso neurodegenerativo es irreversible. La identificación de los mecanismos, como la interacción entre factores genéticos y medio-ambientales, implicados en la etiología y evolución de estas patologías es de importancia capital. En el presente trabajo de tesis se explora el papel de la metilación del ADN genómico y el mosaicismo genético en enfermedades neurodegenerativas. El análisis del perfil de metilación del ADN se realizó empleando dos arrays de metilación: “HumanMethylation” (27K y 450K, IlIumina), cuyas sondas distribuidas estratégicamente por todo el genoma, permiten detectar cuantitativamente el estado de mutilación de unos 27.000 y 450.000 dinucleótidos CpG, respectivamente. La comparación de un total de 60 individuos (28 con enfermedad de Alzheimer, 3 con enfermedad de Parkinson y 29 controles) ha permitido identificar el perfil de metilación del genoma de distintas áreas del sistema nervioso central (SNC) (corteza, amígdala, hipocampo, hipotálamo, protuberancia, sustancia negra y cerebelo), mostrando la existencia de un patrón diferencial entre hombres y mujeres, asociado a la inactivación del cromosoma X, un patrón independiente para cerebelo, y un patrón de metilación de un conjunto de dianas característico de los estadíos 3 y 4 de Braak de la EA. Asimismo, se observaron diferencias significativas de metilación (1.112 CpGs, p<0,0l) en el cerebelo asociadas a la EA, confirmando su implicación en la enfermedad. El análisis del mosaicismo somático del cerebro se realizó empleando el "SurePrint G3 human CGH array 400K" (Agilent). Tomando como área de referencia el cerebelo se detectaron ganancias o pérdidas de material genómico entre áreas del cerebro de un mismo individuo. Dos muestras de corteza, pertenecientes a dos controles, presentaron una ganancia de material genómico en el gen WWOX, mientras que tan solo una muestra mostró una ganancia de material genómico en el gen ADAM5P3A. La elevada frecuencia de variantes en el número de copia en WWOX y su posible implicación en EA llevó a genotipar un mayor número de individuos, aunque ninguno mostró mosaicismo somático. El análisis del estado de metilación de las sondas ubicadas en WWOX permitió observar una disminución significativa de la metilación entre pacientes y controles en 14 sondas (T-student, p<0,05), sugiriendo que la regulación epigenética de WWOX puede estar alterada en la EA. En conjunto, estos resultados muestran la alteración de los perfiles de mutilación del SNC en relación con la EA tardía (estadíos 3 y 4 de Braak). Principalmente, en una de las regiones cuya afectación patológica en la EA ha sido más controvertida, cerebelo. Es especialmente interesante remarcar que la aparición de las lesiones características de cerebelo tienen lugar en estadíos más avanzados, indicando la posibilidad de que la alteraciones epigenéticas observadas podrían corresponder a un evento prematuro en la progresión de la patología. / Neurodegenerative disorders, such as Alzheimer's disease (AD) and Parkinson's disease (PD), represent a major issue of public health in developing countries where the aging of the population is leading to a progressive increase of its prevalence rates. Currently, several therapeutic strategies help to palliate clinical symptoms, but the neurodegeneration is progressive and irreversible. Identification of underlying mechanisms leading to these disorders is essential to improve patient's life expectancy and quality. In this context, many efforts have been focused on identifying genetics and environment causes of these disorders with little success, highlighting the need to evaluate new mechanisms and factors involved. The present thesis project has explored the implication of new mechanisms, such as DNA methylation and somatic mosaicism in AD and PD. The analysis of DNA methylation was performed with a new methylation array technology: 'HumanMethylation' (27K and 450K, IlIumina), whose probes strategically distributed along the human genome, enables to quantify the methylation state of around 27,000 and 450,000 CpG sites, respectively. The pattern of methylation of 60 subjects (28 AD, 3 PD and 29 unaffected) with four to seven brain regions (cortex, amygdala, hippocampus, hypothalamus, pons, substantia nigra and cerebellum) has been assessed. The study has shown three ma in clusters depending on gender (female/male), brain area (cerebellum vs others) and disease stage (AD3 vs AD4). In addition, a' differential analysis performed in individual CpG sites proved the presence of significant differences associated to AD patient's cerebellum (1112 CpG sites, p<0.01). Somatic mosaicism analysis has been carried out with a 'SurePrint G3 human CGH array 400K' (Agilent) to detect intra-individual genomic gains and losses compared to cerebellum. A total of two cortex samples showed a genomic gain in the WWOX gene, whereas only one sample showed a gain on ADAM5P3A. WWOX has been considered as a potential candidate gene in previous AD studies, and was further analyzed in a larger cohort of human brain samples. Genotyping assays did not confirm the presence of new somatic mosaicism cases, but it was possible to determine the genotype distribution and compared data between samples. A significant hypomethylation of the WWOX promoter region was observed in AD patients compared to controls subjects (T-test, p<0.05) in 14 probes, suggesting a potential regulation of expression by methylation. Overall, these results highlight the implication of epigenetic mechanisms in neurodegenerative disorders, as AD. In particular, it is remarkable the specific pattern of methylation in the cerebellum in intermediate stages of AD, suggesting an overlap with early modifications, which could contribute to unraveling new mechanisms implicated in AD.