El cerebro es un órgano extremadamente activo y sus subproductos se acumulan con bastante rapidez. ¿Cómo es que se deshace de ellos, al no haber un sistema linfático completo en el cerebro?
¿Qué es el sistema glinfático?
Este fue descubierto en 2012 por un grupo de científicos liderado por el danés Maiken Nedergaard, quien le dio su nombre, combinando dos palabras: “glía” y “linfático”. En cuanto a la segunda palabra, está claro el porqué se incorporó, por otro lado, la “glía”, o neuroglia, es una colección de células auxiliares del tejido nervioso.
Las células gliales constituyen aproximadamente el 40% del volumen del sistema nervioso central, su número en el cerebro es aproximadamente igual al número de neuronas. Todo el mundo ha oído hablar de las neuronas, pero pocos conocen las glías. Mientras tanto, su importancia es colosal, aunque incluso los científicos las subestimaron durante mucho tiempo.
Las células gliales protegen y nutren las neuronas, y participan en la poda sináptica, es decir, ayudan a deshacerse de conexiones innecesarias que interfieren con el funcionamiento normal de las redes neuronales.
Además, desempeñan un papel clave en el sistema inmunológico del cerebro. Y hay un cierto tipo de células gliales que son particularmente importantes: los astrocitos (el conjunto de estos se llama astroglia). En las membranas celulares de los astrocitos existen canales conductores de agua, los llamados receptores de acuaporina. Estos permiten que el líquido cefalorraquídeo (LCR) se mueva a través del sistema nervioso central y controle este flujo.
Este es el sistema glinfático, que se asemeja a una capa de tubos que rodean los vasos sanguíneos del cerebro.
La pulsación de los vasos pone en movimiento el líquido cefalorraquídeo, que lava el tejido cerebral, y se acumula en los canales alrededor de las venas para finalmente salir del cerebro. Estos deshechos se arrojan al sistema linfático del cuerpo.
¿Por qué tomo tanto tiempo descubrir el sistema glinfático?
El caso es que los científicos estudian la anatomía del cerebro, trabajando con muestras póstumas, y en un cerebro muerto es muy difícil encontrar respuestas a muchas preguntas. Para detectar el sistema, se necesitaron tecnologías modernas de imágenes, que Nedergaard y sus colegas utilizaron en experimentos con ratones vivos.
El sueño profundo es la clave para la limpieza cerebral
Los científicos han notado algo más. El sistema glinfático se muestra especialmente activo durante el tiempo en que los ratones dormían. Fue en este momento cuando el espacio intersticial se expandió, aumentando su volumen en un 60%, y esto contribuyó a un intercambio de sustancias más activo entre el líquido tisular y el líquido cefalorraquídeo.
Resulta que este es uno de los principales secretos del papel restaurador del sueño: crea las condiciones para librar al cerebro de posibles neurotoxinas que se acumulan durante la vigilia.
Científicos habían relacionado algunos tipos de demencia con los trastornos del sueño mucho antes de este descubrimiento. Se pensaba que el insomnio era un factor preocupante en el aumento del riesgo de Alzheimer, pero la naturaleza de esta conexión no era muy clara.
A la luz del descubrimiento del sistema glinfático, es lógico suponer que el cerebro sufre en condiciones de falta de sueño, incapaz de iniciar el proceso para deshacerse de grandes moléculas de beta-amiloide, que se acumulan durante la enfermedad de Alzheimer e interfieren con este trabajo.
Pero la beta-amiloide no es la única proteína que causa la neurodegeneración. También está, por ejemplo, la alfa-sinucleína, cuyas acumulaciones conducen a la enfermedad de Parkinson, lo que hizo que los científicos de la Universidad de Stanford (EE. UU.) se preguntaran si el sistema glinfático fallaba en este caso.
Al examinar a pacientes con esta enfermedad, los médicos encontraron este rasgo característico: en sus cerebros, el sistema del neurotransmisor dopamina estaba alterado, lo que juega un papel importante en la estabilización de los ritmos circadianos (ondas alternas de somnolencia y vigor). Como resultado, los pacientes sufren de trastornos del sueño, de ahí la incapacidad de deshacerse de la alfa-sinucleína.
Investigadores estadounidenses creen que se necesitan métodos efectivos y, al mismo tiempo, moderados para obtener imágenes del trabajo del sistema glinfático en humanos, lo que permitiría probar su hipótesis y, si se confirma, ayudaría al diagnóstico temprano de la enfermedad de Parkinson.
Dormir bien, protegernos la cabeza y cuidar nuestra presión arterial
Científicos de la Universidad de Florida (EE.UU.) han asociado la encefalopatía traumática crónica con trastornos del sistema glinfático.
Esta condición es causada por frecuentes golpes en la cabeza, lo que ocurre, por ejemplo, en el caso de los boxeadores. Se caracteriza por pérdida de memoria, inestabilidad emocional, confusión y disminución de las capacidades cognitivas. Y todo esto, como señalan los investigadores, se desarrolla en el contexto de la pérdida de sueño del paciente después de una lesión en la cabeza.
Por cierto, se sabe que numerosas lesiones conducen a la acumulación de amiloides en el cerebro, como en la enfermedad de Alzheimer.
Sin embargo, el trauma puede afectar directamente al propio sistema glinfático, alterando la posición correcta de los canales de acuaporina, lo que también interfiere con la eliminación efectiva de las proteínas “basura” del espacio intersticial.
Hay otro factor importante que afecta el trabajo del sistema glinfático. Y esto es algo tan simple y comprensible como la presión arterial.
En el verano de 2019, se publicó un trabajo conjunto de científicos estadounidenses y daneses bajo la dirección del mismo Maiken Nedergaard. Esta vez experimentaron con ratas hipertensas.
La hipertensión crónica hace que los vasos sanguíneos se tensen y pierdan su elasticidad. La pulsación de las paredes arteriales endurecidas no es lo suficientemente activa como para estimular el movimiento de líquido en el sistema glinfático y limpiar el espacio intersticial de acumulaciones de proteínas dañinas.
Esta imagen, observada por los científicos en un modelo animal, es bastante consistente con el vínculo previamente establecido entre la presión arterial alta y la enfermedad de Alzheimer en humanos.
Si todavía estás dudando sobre si necesitas mantener tu presión bajo control, entonces, a la luz de los nuevos datos, vale la pena que lo consideres seriamente.
La importancia de combatir la diabetes para la salud del sistema glinfático
Los médicos conocen desde hace mucho tiempo que hay trastornos de algunas funciones cerebrales que se relacionan con la diabetes. Descubrimientos recientes apuntan a que también es muy probable que esté asociada con un mal funcionamiento del sistema glinfático.
Mediante resonancia magnética, los científicos descubrieron que en el hipocampo (la parte del cerebro responsable de la memoria) de ratas diabéticas, la limpieza del líquido cefalorraquídeo era 3 veces más lenta que en sus parientes sanos.
Además, los animales tuvieron que pasar una variedad de pruebas de memoria y orientación. Cuanto más lento funcionaba el sistema glinfático en una rata en particular, peor se desempeñaba en las tareas.
En otras palabras, si los “desperdicios” del cerebro no se excretan, la capacidad de pensar de alguna manera se deteriora. Mientras tanto, la diabetes tipo 2 en muchos casos puede evitarse o al menos controlarse.
Entonces, recuerda estas cuatro palabras clave: sueño, presión, trauma, diabetes.
Referencias:
- Plog, B. A., & Nedergaard, M. (2018). The Glymphatic System in Central Nervous System Health and Disease: Past, Present, and Future. Annual review of pathology, 13, 379–394. https://doi.org/10.1146/annurev-pathol-051217-111018
- Jessen, N. A., Munk, A. S., Lundgaard, I., & Nedergaard, M. (2015). The Glymphatic System: A Beginner’s Guide. Neurochemical research, 40(12), 2583–2599. https://doi.org/10.1007/s11064-015-1581-6
