Así se deshace tu cerebro de la basura

Bienvenido al sistema glifático de tu organismo: el triturador de basura cerebral.

Muchos de nosotros estamos relativamente familiarizados con el sistema linfático; realiza una serie de funciones, como eliminar el desecho metabólico de las brechas entre las células, denominado espacio intersticial. Sin embargo, el sistema nervioso central, que comprende el cerebro y la médula espinal, no tiene ningún vaso linfático real y, debido a que el sistema nervioso central es altamente activo, los desechos metabólicos pueden acumularse rápidamente. Pero el cuerpo necesita eliminar la basura celular de alguna manera, y ahí es donde entra el sistema glifático: el encargado de la eliminación de desechos del cerebro.

Antes del descubrimiento de este sistema de eliminación de basura basado en el cerebro, los científicos creían que cada célula individual se encargaba de sus propios detritos metabólicos como el beta-amiloide, la proteína asociada con la enfermedad de Alzheimer.


Astroglía



El término "glifático" fue acuñado por Maiken Nedergaard, un neurocientífico danés que descubrió dicho sistema. El nombre es una referencia a las células gliales, que son vitales para este sistema de eliminación de residuos.

Las células gliales obtienen una cobertura relativamente pequeña, en comparación con las neuronas, a pesar de ser tan numerosas en el cerebro. Durante mucho tiempo se consideraron poco más que celdas de apoyo, pero ahora se tienen en mayor consideración. Las glías protegen, nutren y aíslan las neuronas. También juegan un papel clave en el sistema inmunológico y, como ahora sabemos, también en el sistema glifático.

 

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En particular, un tipo de célula glial conocida como astroglía es importante en este sentido. Los receptores, llamados canales de acuaporina-4, en estas células permiten que el líquido cefalorraquídeo se mueva hacia el sistema nervioso central, creando una corriente que desvía el líquido. Recordemos que el líquido cefalorraquídeo es una sustancia transparente que rodea el sistema nervioso central y le proporciona protección mecánica e inmunológica, entre otras cosas.

El sistema glifático, que corre paralelo a las arterias, también aprovecha el pulso de la sangre en la circulación para ayudar a mantenerlo todo en movimiento. A medida que los vasos sanguíneos se expanden rítmicamente, impulsan el intercambio de compuestos entre el espacio intersticial y el líquido cefalorraquídeo.

El sistema glifático se conecta con el sistema linfático del resto del cuerpo en lo que se conoce como duramadre, una membrana gruesa de tejido conectivo que cubre el sistema nervioso central.

 

La importancia del sueño



Tras el descubrimiento del neurocientífico Nedergaard, se llevaron a cabo una serie de experimentos en ratones para desarrollar una mejor comprensión de cómo funcionaba este sistema y cuándo estaba más activo. En particular, el equipo se centró en el sueño y la enfermedad de Alzheimer.

Nedergaard y su equipo encontraron que el sistema glifático estaba más ocupado mientras los animales dormían: el volumen del espacio intersticial aumentó en un 60% mientras los ratones dormían. Este aumento de volumen también impulsó el intercambio de líquido cefalorraquídeo y el 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 la vigilia".

Este trabajo inicial inspiró una ola de nuevos estudios, como el publicado en 2019 en la revista
Journal of Neuroscience en el que los investigadores analizaron 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 y se vuelvan cada vez más rígidos. Debido a que la pulsación regular de las paredes arteriales impulsa el sistema glifático, esta rigidez impide su función.

Usando un modelo de ratón de hipertensión, los científicos demostraron que la rigidez de la arteria inducida por la presión arterial alta interfirió con la forma en que funcionaba el sistema de eliminación de basura; impidió que se deshiciera eficientemente de grandes moléculas 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.

 

Párkinson



La enfermedad de Parkinson es otra condición caracterizada por la acumulación de proteínas en el cerebro. En este caso, la proteína es la alfa-sinucleína. En esta enfermedad hay una interrupción en las vías de dopamina del cerebro. Estas vías desempeñan un papel importante en los ciclos de sueño-vigilia y los ritmos circadianos; por lo tanto, los pacientes con Párkinson suelen experimentar trastornos del sueño.

Una revisión publicada en
Neuroscience & Biobehavioral Reviews propuso que los patrones de sueño interrumpidos podrían obstaculizar la eliminación glifática de los desechos, incluida la alfa-sinucleína, que ayudan a que se acumulen en el cerebro.


Diabetes



Más allá de un posible papel en las condiciones neurológicas, algunos científicos han investigado de qué manera las alteraciones en el sistema glifático pueden estar involucradas en los síntomas cognitivos de la diabetes. Han demostrado que la diabetes puede afectar una variedad de funciones cognitivas, tanto al inicio de la enfermedad como en el futuro.

Algunos investigadores se preguntan si el sistema glifático también podría estar involucrado en este proceso. Un estudio realizado en ratones utilizó imágenes de resonancia magnética para visualizar el movimiento del líquido 
cefalorraquídeo en el hipocampo, una parte del cerebro involucrada en la formación de nuevos recuerdos, entre otras tareas. Los científicos descubrieron que en los ratones con diabetes tipo 2, la eliminación del líquido cefalorraquídeo "se redujo en un factor de tres". También encontraron una correlación entre los déficits cognitivos y el deterioro del sistema glifático: si no se limpiaba la basura, comenzaban las dificultades en las habilidades de pensamiento.

 

 

Envejecimiento



A medida que envejecemos, un cierto nivel de deterioro cognitivo es casi inevitable. Hay una amplia gama de factores involucrados, y algunos científicos creen que el sistema glifático podría ser clave.

Un estudio publicado en 2014 investigó la eficiencia de los sistemas glifáticos de los ratones a medida que envejecían. Los autores encontraron un "dramático descenso en la eficiencia".

En una revisión del sistema glifático y su papel en la enfermedad y el envejecimiento, los autores escriben que la reducción de la actividad en el sistema a medida que envejecemos podría "contribuir a la acumulación de proteínas hiperfosforiladas y mal plegadas", aumentando el riesgo de enfermedades neurodegenerativas y, quizás, exacerbando la disfunción cognitiva.

Está claro que aún sabemos relativamente poco sobre el sistema glifático. Sin embargo, debido a que limpia nuestro órgano más sensible y complejo, es probable que influya en nuestra salud general hasta cierto punto. No contendrá todas las respuestas a nuestras preguntas sobre enfermedades neurodegenerativas, pero podría marcar el camino para nuevas e interesantes perspectivas de cara al futuro.

 

Referencia: Establishing a framework for neuropathological correlates and glymphatic system functioning in Parkinson’s disease DOI: https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2019.05.016 / Impaired Glymphatic Transport in Spontaneously Hypertensive Rats. Journal of Neuroscience 17 June 2019, 1974-18; DOI: https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1974-18.2019 / Impairment of the glymphatic system after diabetes . First Published July 21, 2016 Research Article. DOI: https://doi.org/10.1177/0271678X16654702

 

Sarah Romero

Sarah Romero

Fagocito ciencia ficción en todas sus formas. Fan incondicional de Daneel Olivaw y, cuando puedo, terraformo el planeta rojo o cazo cylons. Hasta que viva en Marte puedes localizarme por aquí.

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