Irene Cumplido defiende con éxito la sexta tesis doctoral desarrollada en el BBRC

Irene Cumplido, investigadora del Grupo de Investigación en Neuroimagen del Barcelonaβeta Brain Research Center (BBRC), ha defendido su tesis doctoral, titulada “Biological brain-age prediction using Machine Learning on neuroimaging data: Links with pathophysiological mechanisms, dementia risk factors and cognitive decline”. 

El trabajo, dirigido por el Dr. Juan Domingo Gispert, se ha centrado en el desarrollo y validación de un biomarcador del envejecimiento del cerebro basado en técnicas de neuroimagen mediante un modelo predictivo de inteligencia artificial. Este nuevo marcador, llamado delta de la edad cerebral (brain-age delta, en inglés), ha permitido demostrar que la presencia de alteraciones patológicas de la enfermedad de Alzheimer está asociada a un envejecimiento cerebral acelerado. Aunque ya se habían relacionado los dos fenómenos, la tesis ha comparado por primera vez estos datos con marcadores biológicos específicos de la enfermedad y factores de riesgo vinculados al envejecimiento. En este sentido, la estimación del envejecimiento cerebral acelerado se ha asociado con depósitos anormales de beta-amiloide y la presencia del genotipo APOE-e4, entre otros.  La investigación abre así la puerta al uso de este marcador en el desarrollo de intervenciones preventivas del declive cognitivo en el estilo de vida. 

Irene Cumplido se unió al BBRC en 2020 y ha desarrollado su actividad investigadora en el estudio del envejecimiento sano y patológico relacionado con el Alzheimer, y su afectación en la cognición, mediante la combinación de técnicas de inteligencia artificial y neuroimagen.

Hemos hablado con ella para conocer su tesis y proyectos.

¿Cuáles son las principales conclusiones de tu tesis? 

En esta tesis demostramos que podemos desarrollar un biomarcador basado en neuroimágenes para la edad biológica del cerebro (la llamada edad brain-age), que es robusto y generalizable entre participantes de diferentes cohortes. Además, descubrimos que tener un cerebro con apariencia de mayor edad se asocia con una mayor pérdida neuronal medida con luz de neurofilamento (NfL) en plasma, estadios más avanzados de patología amiloide y tau, y portar el alelo APOE-ε4, así como mayores hiperintensidades de la sustancia blanca. Por otro lado, brain-age podría mostrar diferencias de sexo en el envejecimiento cerebral. Finalmente, mostramos que el brain-age capta la asociación entre los factores de riesgo modificables y el deterioro cognitivo longitudinal. Nuestros hallazgos también mostraron que una mayor reactividad microglial mediada por TREM2, medida con sTREM2 en líquido cefalorraquídeo (LCR), se asoció con una edad cerebral más joven.

¿Qué puertas nos abren estos hallazgos en la investigación de la enfermedad de Alzheimer?

Esta tesis nos ayuda a comprender los mecanismos subyacentes al envejecimiento biológico del cerebro, el deterioro cognitivo y su relación con la enfermedad de Alzheimer y con los diferentes procesos fisiológicos cerebrales como la neurodegeneración, la activación glia, y las enfermedades cerebrovasculares. Este hecho pone de relieve el potencial del brain-age para las intervenciones preventivas dirigidas al deterioro cognitivo y proporciona información sobre los mecanismos relacionados con el envejecimiento y la enfermedad de Alzheimer.

¿Cómo afrontas tu nueva etapa como investigadora posdoctoral? ¿En qué líneas de investigación te gustaría profundizar?

A partir de ahora, me gustaría profundizar más en caracterizar la heterogeneidad de los procesos relacionados con el envejecimiento y las enfermedades neurodegenerativas. Este tipo de estudios nos pueden ayudar a entender los mecanismos biológicos involucrados en estas enfermedades, abriendo puertas al desarrollo de nuevos tratamientos y de posibles intervenciones de prevención.