Se han descubierto varios factores biológicos relacionados con la enfermedad de Alzheimer. Estos factores biológicos, que producen las lesiones específicas de la enfermedad, interactúan con difrentes componentes de tipo genético o ambiental, que contribuyen a o desencadenan los procesos por los que dichos factores acaban destruyendo la célula nerviosa y conduciendo a la enfermedad.

1.- Cambios específicos en las estructuras cerebrales: Los dos hallazgos fundamentales en la enfermedad de Alzheimer son un enmarañamiento de las fibrillas de la neuronas, conocido como ovillos neurofibrilares, y el depósito de una sustacia viscosa de tipo proteico llamada beta-amiloide. Estos ovillos neurofibrilares y la beta amiloide aparecen implicados en el desarrolo de la enfermedad mediante los siguientes mecanismos:

• Los ovillos neurofibrilares no son más que restos de microtúbulos dañados, y estos microtúbulos forman la estructura que permite el flujo de nutrientes a través de la neurona. Un componente fundamental de estos ovillos es una forma aberrante de la proteína tau, que en su forma "normal" contribuye a la formación de la estructura adecuada de los microtúbulos. En cambio, la proteina tau anómala bloquea la acción de la proteína tau sana. (Ver bibliografía reciente)
• La beta-amiloide, llamada también beta-A, es una proteína insoluble que se acumula en forma de "pegotes" llamados placas neuríticas, que aparecen rodeadas por los restos de ramificaiones destruidas de las neuronas afectadas. La beta-amiloide es a su vez un fragmento de la llamada proteína precursora amilode (APP), que de hecho es una proteína de gran tamaño, protectora del tejido nervioso y que parece ser degradada por determinados enzimas y cortada en "trozos" que corresponderían a la beta-amiloide. Este proceso de degradación es controlado por determinados factores conocidos como presenilinas. Se ha comprobado que en algunos casos de enfermedad de Alzheimer de tipo hereditario y comienzo precoz lo que se da es una alteración genética de la APP o las presenilinas. (Ver bibliografía reciente)
• Por otro lado, se ha comprobado que los niveles altos de beta-amiloide se asocian con unos niveles bajos de acetilcolina, que es un importante neurotransmisor, o mensajero químico que transmite las señales entre las neuronas cerebrales. La acetilcolina forma parte del sistema colinérgico, fundamental para la memoria y el aprendizaje, y que es progresivamente destruido en los pacientes de la enfermedad de Alzehimer. Así mismo, la beta-amiloide daña los canales iónicos, encargados del transporte del sodio, potasio y calcio. Estos iones son los responsables de las cargas electricas que permiten la transmisión del impulso nervioso, que se ve así alterada.
• Por último, se siguen descubriendo nuevas proteínas implicadas en estos cambios, como la ERAB, la AMY o la Par-4. (Ver bibliografía reciente)

2.- Factores genéticos:

La investigación se centra fundamentalmente en conocer por qué la beta-amiloide se produce y se deposita en unos individuos y no en otros. A este respecto, se ha llegado a diferentes hallazgos según se trate de la enfermedad de Alzheimer de inicio tardío- la forma más común- o de inicio precoz.

• En cuanto a la enfermedad de Alzheimer de comienzo tardío, los hallazgos más significativos se refieren a la llamada apolipoproteína E (ApoE), que interviene en los mecanismos de movilización y distribución del colesterol para la reparación de las células nerviosas en el curso de su desarrollo y después de una lesión. El gen para la ApoE se presenta en tres formas principales:
• ApoE4: Los mayores depósitos de beta-amiloide se producen en los portadores de este gen, lo que lo constituye en el principal factor de riesgo para el Alzheimer de inicio tardío.
• ApoE3: Los depósitos son menores, pero se ha observado que su combinación con el ApoE4 podría inducir el desencadenamiento de la respuesta inflamatoria en el cerebro.
• ApoE2: Es el que produce menos depósitos, y actualmente se piensa que podría tener un papel protector.
  



Se hereda una copia de un tipo de gen de cada uno de los progenitores, pero aún así la enfermedad no se da de modo inexorable aunque se posean dos copias de ApoE4. Según los autores, en general se considera que las personas sin ApoE4 tienen un riesgo de desarrollar Alzeimer a los 85 años de entre el 9 y el 20%, con una copia de ApoE4 el riesgo estaría entre el 25 y el 60% y con dos copias, el riesgo situaría entre el 50 y el 90%. No obstante, tan sólo el 2% de la población porta las dos copias del gen ApoE4.

La mayoría de enfermos con enfermedad de Alzheimer de inicio tardío no son portadores, sin embargo, del gen ApoE4, por lo cual los investigadores piensan actualmente que hay otros factores genéticos implicados, cuya colaboración sería fundamental en distintas fases de la la producción o degradación de la beta-amiloide. (Ver bibliografía reciente)

• Los cientifícos han identificando de modo bastante fiable los genes anómalos implicados en la enfermedad de Alzheimer de comienzo precoz, una forma rara y extremadamente agresiva de la enfermedad:
• La mayoría de los casos de Alzheimer precoz parecen implicar mutaciones de los genes presenilina-1 (PS1) y presenilina-2 (PS2). Estos genes defectuosos parecen acelerar la formación de la placa de beta-amiloide y la apoptosis o muerte celular programada, que es el mecanismo normal por el cual las células del organismo se autodestruyen. (Ver bibliografía reciente)
• Se han encontrado también diversas mutaciones en los genes que controlan la proteína precursora amiloide, APP, implicados en el Alzheimer precoz. Estas mutaciones estarían, por ejemplo, en el origen del Alzheimer precoz característico del síndrome de Down.

3.- Oxidación y respuesta inflamatoria.

Parece que los procesos de oxidación y respuesta inflamatoria podría dar la clave de por qué la beta-amiloide resulta tóxica para las células nerviosas. La degradación de la beta-amiloide libera radicales libres, que se unen a otras moléculas mediante el proceso conocido como oxidación. Uno de los efectos biológicos de la oxidación es la respuesta inflamatoria. Por otro lado, uno de los factores de la respuesta inflamatoria importante en la enfermedad del Alzheimer es la enzima ciclooxigenasa (COX) y sus productos, llamados prostaglandinas. Los niveles excesivos de estos productos incrementan los niveles de glutamato, un aminoácido con propiedades excitantes de la célula nerviosa, y tremendamente tóxico para la misma en grandes cantidades. (Ver bibliografía reciente)

4. Factores ambientales y otros.

• Virus y bacterias: los virus lentos del tipo del kuru y la enfermedad de Creutzfeldt-Jakob causan enfermedades degenerativas del cerebro. Aunque no se ha podido demostrar la relación causal entre virus específicos y la enfermedad de Alzheimer, algunos investigadores piensan que las personas con una susceptibilidad genética frente a la enfermedad de Alzheimer, podrían ser especialmente sensibles a la acción de ciertos virus, sobre todo en circunstancias en que la inmunidad esté disminuida. Entre estos virus, se encontraría el herpesvirus tipo 1 (HSV 1) o la bacteria Chlamidia Pneumoniae, causante de ciertas infecciones respiratorias. (Ver bibliografía reciente)
• Metales: Algunos estudios de laboratorio muestran la formación de placas de beta-amiloide en presencia de niveles altos de iones metálicos como zinc, cobre, aluminio e hierro. Parece que esta acción se incrementa en un medio ligeramente ácido. Por otro lado, se ha observado también que precisamente estas condiciones de elevado nivel de zinc o cobre en un medio acidificado, se dan como parte de la respuesta inflamatoria local frente a la lesión . (Ver bibliografía reciente)
• Campos electromagnéticos: Algunos estudios parecen mostrar que las personas expuestas a campos electromagnéticos intensos tendrían una alta incidencia de la enfermedad de Alzheimer. Es controvertido el mecanismo por el que se produciría este efecto, para algunos autores sería a través de cambios en la concentración de calcio dentro de las células, mientras que para otros sería a través de un incremento directo de la producción de beta-amiloide. (Ver bibliografía reciente)
• Traumatismos cráneo-encefálicos: Se ha señalado una asociación entre este tipo de traumatismos en los comienzos de la edad adulta y el desarrollo de enfermedad de Alzheimer. No obstante, no está claro si esto se debería a un desencadenamiento directo de la enfermedad o, más bien, a un aceleramiento en la presentación de la enfermedad en personas que ya son susceptibles a ella. (Ver bibliografía reciente)
• Malnutrición infantil: Según un estudio, una nutrición deficiente en la infancia puede hacer al cerebro más susceptible al deterioro mental en edades avanzadas, incluyendo la enfermedad de Alzheimer.
• Vitamina B: Parece que la deficiencia de B12 y ácido fólico, relacionadas con la protección del tejido nervioso, podría tener algún papel en la producción de enfermedad de Alzheimer. (Ver bibliografía reciente)