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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo A03 - Alzheimer
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:3913
Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Balance y acumulación extracelular de beta-amiloide
La cantidad de beta-amiloide extracelular depende del balance entre su producción y su depuración fisiológica. Si la producción supera la capacidad de aclaramiento, el beta-amiloide deja de eliminarse al ritmo en que se genera y su acumulación alrededor de la neurona crece de forma sostenida; el texto no especifica saturación ni una ley cuantitativa.
Grupo 2: Grupo 2: Nucleación y crecimiento de agregados beta-amiloide
La acumulación extracelular progresa en dos etapas: primero se forman pequeños núcleos de agregación y luego esos núcleos crecen incorporando más beta-amiloide. Al aumentar el beta-amiloide acumulado se forman más agregados y aumenta su tamaño; la relación es creciente, pero no se documentan tasas, umbrales ni una forma funcional.
Grupo 3: Grupo 3: Activación de kinasas e hiperfosforilación de tau
Los agregados de beta-amiloide activan dentro de la neurona un grupo de kinasas que hiperfosforila la proteína tau. A mayor acción de los agregados sobre este mecanismo, mayor activación de kinasas y mayor hiperfosforilación de tau; el storyboard no cuantifica ninguna de estas dependencias.
Grupo 4: Grupo 4: Agregación de tau y ovillos neurofibrilares
La tau hiperfosforilada pierde su función habitual y se agrega con otras moléculas de tau hiperfosforilada para formar ovillos neurofibrilares. Cuanto mayor es la hiperfosforilación de tau, más rápido crecen los ovillos dentro de la neurona; se establece una relación creciente sin ley cinética explícita.
Grupo 5: Grupo 5: Convergencia sobre densidad sináptica
La acumulación de beta-amiloide extracelular y el crecimiento de los ovillos neurofibrilares convergen reduciendo la densidad sináptica de la neurona. Al aumentar cualquiera de ambas cargas disminuye la densidad sináptica y con ello la capacidad de comunicación neuronal; no se especifica cómo se combinan cuantitativamente ambos efectos.
Grupo 6: Grupo 6: Muerte neuronal y deterioro cognitivo
Cuando la densidad sináptica cae lo suficiente, la neurona muere, lo que introduce cualitativamente un umbral de pérdida sináptica. La muerte neuronal también se describe como proporcional a la carga de ovillos neurofibrilares; repetida en muchas neuronas, la muerte aumenta y se traduce clínicamente en deterioro cognitivo progresivo.
ID:1311
Grupo 1: Grupo 1: Balance y acumulación extracelular de beta-amiloide
Descripción
La cantidad de beta-amiloide extracelular depende del balance entre su producción y su depuración fisiológica. Si la producción supera la capacidad de aclaramiento, el beta-amiloide deja de eliminarse al ritmo en que se genera y su acumulación alrededor de la neurona crece de forma sostenida; el texto no especifica saturación ni una ley cuantitativa.
Pregunta clave: ¿Cuándo el balance entre producción y depuración produce acumulación extracelular?
La cantidad de beta-amiloide extracelular depende del balance entre su producción y su depuración fisiológica. Si la producción supera la capacidad de aclaramiento, el beta-amiloide deja de eliminarse al ritmo en que se genera y su acumulación alrededor de la neurona crece de forma sostenida; el texto no especifica saturación ni una ley cuantitativa. El primero de esos frentes ocurre fuera de la neurona: el beta-amiloide se acumula en el espacio extracelular que rodea a la neurona, y esa acumulación depende del balance entre cuánto beta-amiloide se produce y cuánto beta-amiloide se depura de forma fisiológica. Cuando la producción de beta-amiloide supera la capacidad de aclaramiento de la neurona, el beta-amiloide deja de eliminarse al mismo ritmo en que se genera y comienza a acumularse de forma sostenida alrededor de la neurona. Esta acumulación de beta-amiloide alrededor de la neurona no ocurre de manera uniforme, sino en dos etapas sucesivas: primero se forman pequeños núcleos de agregación, y luego esos núcleos crecen incorporando más beta-amiloide hasta formar agregados de mayor tamaño. Tanto la acumulación de beta-amiloide alrededor de la neurona como el crecimiento de los ovillos neurofibrilares dentro de la neurona convergen en el mismo efecto sobre la neurona: ambos procesos reducen la densidad sináptica de la neurona, el punto de encuentro entre las dos cascadas mencionado desde el comienzo.
ID:7813
Grupo 2: Grupo 2: Nucleación y crecimiento de agregados beta-amiloide
Descripción
La acumulación extracelular progresa en dos etapas: primero se forman pequeños núcleos de agregación y luego esos núcleos crecen incorporando más beta-amiloide. Al aumentar el beta-amiloide acumulado se forman más agregados y aumenta su tamaño; la relación es creciente, pero no se documentan tasas, umbrales ni una forma funcional.
Pregunta clave: ¿Cómo progresa el beta-amiloide acumulado desde nucleación hasta agregados mayores?
La acumulación extracelular progresa en dos etapas: primero se forman pequeños núcleos de agregación y luego esos núcleos crecen incorporando más beta-amiloide. Al aumentar el beta-amiloide acumulado se forman más agregados y aumenta su tamaño; la relación es creciente, pero no se documentan tasas, umbrales ni una forma funcional. Esta acumulación de beta-amiloide alrededor de la neurona no ocurre de manera uniforme, sino en dos etapas sucesivas: primero se forman pequeños núcleos de agregación, y luego esos núcleos crecen incorporando más beta-amiloide hasta formar agregados de mayor tamaño. Cuanto más beta-amiloide se acumula alrededor de la neurona, más agregados de este tipo se forman, y estos agregados de beta-amiloide son los que, al entrar en contacto con el interior de la neurona, activan un grupo de kinasas capaces de modificar químicamente a otra proteína, la proteína tau, que hasta ese momento no había participado en el proceso. Dentro de la neurona, ese grupo de kinasas activadas por los agregados de beta-amiloide hiperfosforila a la proteína tau, es decir, le añade un exceso de grupos fosfato que altera su comportamiento normal. El primero de esos frentes ocurre fuera de la neurona: el beta-amiloide se acumula en el espacio extracelular que rodea a la neurona, y esa acumulación depende del balance entre cuánto beta-amiloide se produce y cuánto beta-amiloide se depura de forma fisiológica.
ID:7814
Grupo 3: Grupo 3: Activación de kinasas e hiperfosforilación de tau
Descripción
Los agregados de beta-amiloide activan dentro de la neurona un grupo de kinasas que hiperfosforila la proteína tau. A mayor acción de los agregados sobre este mecanismo, mayor activación de kinasas y mayor hiperfosforilación de tau; el storyboard no cuantifica ninguna de estas dependencias.
Pregunta clave: ¿Cómo activan los agregados la modificación patológica de tau?
Los agregados de beta-amiloide activan dentro de la neurona un grupo de kinasas que hiperfosforila la proteína tau. A mayor acción de los agregados sobre este mecanismo, mayor activación de kinasas y mayor hiperfosforilación de tau; el storyboard no cuantifica ninguna de estas dependencias. Dentro de la neurona, ese grupo de kinasas activadas por los agregados de beta-amiloide hiperfosforila a la proteína tau, es decir, le añade un exceso de grupos fosfato que altera su comportamiento normal. Cuanto más beta-amiloide se acumula alrededor de la neurona, más agregados de este tipo se forman, y estos agregados de beta-amiloide son los que, al entrar en contacto con el interior de la neurona, activan un grupo de kinasas capaces de modificar químicamente a otra proteína, la proteína tau, que hasta ese momento no había participado en el proceso. La proteína tau hiperfosforilada pierde su función habitual y, en cambio, se agrega con otras moléculas de proteína tau hiperfosforilada, formando dentro de la neurona unas estructuras llamadas ovillos neurofibrilares. Cuanto más se hiperfosforila la proteína tau, más rápido crecen los ovillos neurofibrilares dentro de la neurona.
ID:7815
Grupo 4: Grupo 4: Agregación de tau y ovillos neurofibrilares
Descripción
La tau hiperfosforilada pierde su función habitual y se agrega con otras moléculas de tau hiperfosforilada para formar ovillos neurofibrilares. Cuanto mayor es la hiperfosforilación de tau, más rápido crecen los ovillos dentro de la neurona; se establece una relación creciente sin ley cinética explícita.
Pregunta clave: ¿Cómo se transforma la tau hiperfosforilada en ovillos neurofibrilares?
La tau hiperfosforilada pierde su función habitual y se agrega con otras moléculas de tau hiperfosforilada para formar ovillos neurofibrilares. Cuanto mayor es la hiperfosforilación de tau, más rápido crecen los ovillos dentro de la neurona; se establece una relación creciente sin ley cinética explícita. La proteína tau hiperfosforilada pierde su función habitual y, en cambio, se agrega con otras moléculas de proteína tau hiperfosforilada, formando dentro de la neurona unas estructuras llamadas ovillos neurofibrilares. Cuanto más se hiperfosforila la proteína tau, más rápido crecen los ovillos neurofibrilares dentro de la neurona. Cuanto mayor es la acumulación de beta-amiloide y cuanto más avanzan los ovillos neurofibrilares, menor es la densidad sináptica que le queda a la neurona, lo que reduce su capacidad de comunicarse con otras neuronas. Cuando la densidad sináptica de la neurona cae lo suficiente, la neurona muere, y esa muerte neuronal es proporcional a la carga de ovillos neurofibrilares que se acumularon dentro de ella: cuantos más ovillos neurofibrilares contiene la neurona, mayor es la probabilidad de que la neurona muera.
ID:7816
Grupo 5: Grupo 5: Convergencia sobre densidad sináptica
Descripción
La acumulación de beta-amiloide extracelular y el crecimiento de los ovillos neurofibrilares convergen reduciendo la densidad sináptica de la neurona. Al aumentar cualquiera de ambas cargas disminuye la densidad sináptica y con ello la capacidad de comunicación neuronal; no se especifica cómo se combinan cuantitativamente ambos efectos.
Pregunta clave: ¿Cómo convergen las dos cascadas en la pérdida de conectividad neuronal?
La acumulación de beta-amiloide extracelular y el crecimiento de los ovillos neurofibrilares convergen reduciendo la densidad sináptica de la neurona. Al aumentar cualquiera de ambas cargas disminuye la densidad sináptica y con ello la capacidad de comunicación neuronal; no se especifica cómo se combinan cuantitativamente ambos efectos. Tanto la acumulación de beta-amiloide alrededor de la neurona como el crecimiento de los ovillos neurofibrilares dentro de la neurona convergen en el mismo efecto sobre la neurona: ambos procesos reducen la densidad sináptica de la neurona, el punto de encuentro entre las dos cascadas mencionado desde el comienzo. Cuanto mayor es la acumulación de beta-amiloide y cuanto más avanzan los ovillos neurofibrilares, menor es la densidad sináptica que le queda a la neurona, lo que reduce su capacidad de comunicarse con otras neuronas. Cuando la densidad sináptica de la neurona cae lo suficiente, la neurona muere, y esa muerte neuronal es proporcional a la carga de ovillos neurofibrilares que se acumularon dentro de ella: cuantos más ovillos neurofibrilares contiene la neurona, mayor es la probabilidad de que la neurona muera. Esta muerte, repetida en muchas neuronas a la vez, es lo que se traduce clínicamente en un deterioro cognitivo progresivo, porque cada neurona que muere deja de aportar al conjunto la densidad sináptica y la comunicación que sostenían las funciones cognitivas antes de que la enfermedad de Alzheimer comenzara a afectar a la neurona.
ID:7817
Grupo 6: Grupo 6: Muerte neuronal y deterioro cognitivo
Descripción
Cuando la densidad sináptica cae lo suficiente, la neurona muere, lo que introduce cualitativamente un umbral de pérdida sináptica. La muerte neuronal también se describe como proporcional a la carga de ovillos neurofibrilares; repetida en muchas neuronas, la muerte aumenta y se traduce clínicamente en deterioro cognitivo progresivo.
Pregunta clave: ¿Cómo conduce la pérdida sináptica y la carga de ovillos a muerte neuronal y deterioro cognitivo?
Cuando la densidad sináptica cae lo suficiente, la neurona muere, lo que introduce cualitativamente un umbral de pérdida sináptica. La muerte neuronal también se describe como proporcional a la carga de ovillos neurofibrilares; repetida en muchas neuronas, la muerte aumenta y se traduce clínicamente en deterioro cognitivo progresivo. Esta muerte, repetida en muchas neuronas a la vez, es lo que se traduce clínicamente en un deterioro cognitivo progresivo, porque cada neurona que muere deja de aportar al conjunto la densidad sináptica y la comunicación que sostenían las funciones cognitivas antes de que la enfermedad de Alzheimer comenzara a afectar a la neurona. Cuando la densidad sináptica de la neurona cae lo suficiente, la neurona muere, y esa muerte neuronal es proporcional a la carga de ovillos neurofibrilares que se acumularon dentro de ella: cuantos más ovillos neurofibrilares contiene la neurona, mayor es la probabilidad de que la neurona muera.
ID:7818