¿Cómo saca tu cerebro la basura?
Muchos de nosotros no estamos relativamente familiarizados como el sistema linfático desempeña una serie de funciones, una de las cuales es eliminar los desechos metabólicos de los espacios entre las células, denominado espacio intersticial.
Sin embargo, el sistema nervioso central (SNC), que comprende el cerebro y la médula espinal, no tiene vasos linfáticos verdaderos.
Debido a que el SNC es altamente activo, los desechos metabólicos pueden acumularse rápidamente.
El SNC también es muy sensible a las fluctuaciones en su entorno, por lo que el cuerpo necesita eliminar la basura celular de alguna manera, y ahí es donde entra el sistema glifático.
Antes del descubrimiento de este sistema de eliminación de basura basado en el cerebro, los científicos creían que cada célula individual manejaba sus propios detritos metabólicos.
Si el sistema celular se sobrecarga o ralentiza a medida que envejecemos, se acumularía basura metabólica entre las células. Esta basura incluye productos como el beta-amiloide, la proteína asociada con la enfermedad de Alzheimer .
El término ” glifático” fue acuñado por Maiken Nedergaard, un neurocientífico danés que descubrió el sistema. El nombre es una referencia a las células gliales, que son vitales para este sistema de eliminación de residuos.
Las células gliales obtienen relativamente poca cobertura, en comparación con las neuronas, a pesar de ser tan numerosas en el cerebro. Durante mucho tiempo se consideraron poco más que células de bajo soporte, pero ahora se tienen en mayor consideración.
La glía protege, nutre y aísla las neuronas. También juegan un papel en el sistema inmune y, como sabemos ahora, en el sistema linfático.
En particular, un tipo de célula glial conocida como astroglia es importante. Los receptores, llamados canales de aquaporina-4, en estas células permiten que el líquido cefalorraquídeo (LCR) se mueva hacia el SNC, creando una corriente que deriva el líquido a través del sistema.
El líquido cefalorraquídeo es un líquido transparente que rodea el SNC y le brinda protección mecánica e inmunológica, entre otras cosas.
El sistema glifático, que corre paralelo a las arterias, también aprovecha el pulso de la sangre en circulación para ayudar a mantener las cosas en movimiento.
A medida que los vasos sanguíneos se expanden rítmicamente, conducen el intercambio de compuestos entre el espacio intersticial y el LCR.
El sistema linfático se conecta con el sistema linfático del resto del cuerpo en la duramadre, una membrana gruesa de tejido conectivo que cubre el SNC.
La importancia del sueño
Tras el descubrimiento de Nedergaard, realizó una serie de experimentos con ratones para comprender mejor cómo funcionaba este sistema y cuándo estaba más activo. En particular, el equipo se centró en el sueño y el Alzheimer.
Nedergaard y su equipo descubrieron que el sistema glifático estaba más ocupado mientras los animales dormían. Mostraron que el volumen del espacio intersticial aumentó en un 60% mientras los ratones dormían.
Este aumento de volumen también aumentó el intercambio de LCR y líquido intersticial, acelerando la eliminación de amiloide. Llegaron a la conclusión de que:
“La función restauradora del sueño puede ser una consecuencia de la eliminación mejorada de productos de desecho potencialmente neurotóxicos que se acumulan en el estado despierto [SNC]”.
Este primer trabajo inspiró una ola de nuevos estudios, el más reciente de los cuales se publicó este mes. Los investigadores observaron el impacto de la presión arterial alta en la función del sistema glifático.
Con el tiempo, la presión arterial alta hace que los vasos sanguíneos pierdan su elasticidad, volviéndose cada vez más rígidos. Debido a que el pulso regular de las paredes arteriales impulsa el sistema glifático, este endurecimiento impide su función.
Utilizando un modelo de hipertensión de ratón , los científicos demostraron que el endurecimiento de la arteria inducido por la presión arterial alta interfiere con la forma en que funcionaba el sistema de eliminación de basura; evitó que eliminara de manera eficiente moléculas grandes en el cerebro, como el beta-amiloide.
Este hallazgo podría ayudar a explicar por qué los científicos han encontrado vínculos entre la presión arterial elevada y el deterioro cognitivo y la demencia.
Enfermedad de Parkinson
La enfermedad de Parkinson es otra condición caracterizada por la acumulación de proteínas en el cerebro. En este caso, la proteína es alfa-sinucleína.
Esto ha llevado a algunos investigadores a preguntarse si el sistema glifático también podría estar implicado aquí.
En la enfermedad de Parkinson, hay una interrupción en las vías de dopamina del cerebro. Estas vías juegan un papel importante en los ciclos de sueño-vigilia y los ritmos circadianos; por lo tanto, las personas con Parkinson a menudo experimentan trastornos del sueño.
Una revisión publicada en Neuroscience & Biobehavioral Reviews propone que los patrones de sueño interrumpidos podrían dificultar la eliminación glifática de los desechos, incluida la alfa-sinucleína, ayudando a que se acumule en el cerebro.
Trauma cerebral
La encefalopatía traumática crónica resulta de golpes repetidos en la cabeza; solía llamarse síndrome “borracho” porque ocurre en los boxeadores.
Los síntomas pueden incluir pérdida de memoria, cambios de humor, confusión y deterioro cognitivo.
Algunos investigadores creen que las interrupciones del sistema glifático causadas por un traumatismo cerebral pueden aumentar el riesgo de desarrollar encefalopatía traumática crónica.
Los autores de la revisión escriben que, después de una lesión cerebral traumática , “las dificultades con el inicio y el mantenimiento del sueño se encuentran entre los síntomas más comúnmente reportados”.
Como hemos visto, esto interfiere con el aclaramiento glifático de proteínas del espacio intersticial durante el sueño.
