En un artículo de perspectiva publicado en la revista Science, investigadores del Centro Médico de la Universidad de Rochester (URMC), en Estados Unidos, apuntan a un sistema recién descubierto por el cual el cerebro elimina los desechos como una potencial nueva herramienta para el tratamiento de trastornos neurológicos como la enfermedad de Alzheimer. De hecho, los científicos creen que algunas de estas enfermedades pueden surgir cuando el sistema no está haciendo su trabajo correctamente.
'En esencia, todas las enfermedades neurodegenerativas se asocian con la acumulación de productos de desecho de las células', dijo Maiken Nedergaard, codirector del Centro de Neuromedicina Traslacional de la URMC y autor del artículo. 'La comprensión y, finalmente, descubrir la forma de modular el sistema del cerebro para eliminar los residuos tóxicos podría apuntar a nuevas formas de tratar estas enfermedades', añade.
La compleja red de eliminación de residuos, que los investigadores han denominado sistema 'glymphatic', fue descrito por primera vez por los científicos del URMC en la revista Science Translational Medicine. La eliminación de los residuos es una función biológica esencial y el sistema linfático realiza esta tarea en la mayor parte del organismo, pero no se extiende al cerebro.
Por ello, los investigadores no han comprendido plenamente lo que el cerebro hace con sus propios residuos y algunos científicos han especulado con que estos subproductos de la función celular son donde de alguna manera se 'reciclan' las células del cerebro. Una de las razones por las cuales el sistema 'glymphatic' no se había comprendido es que no se puede detectar en muestras de tejido cerebral.
La clave para descubrir y comprender el sistema fue la llegada de una nueva tecnología de imágenes llamada microscopía de dos fotones, que permite a los científicos observar profundamente dentro del cerebro vivo. Utilizando esta tecnología en modelos experimentales vivos con cerebros muy similares a los humanos, Nedergaard y su equipo fueron capaces de observar y documentar lo que equivale a un sistema de conductos extenso y desconocido hasta ahora responsable del lavado de residuos de todo el cerebro.
El cerebro está rodeado por la aracnoides y bañado en el líquido cefalorraquídeo (LCR), que fluye en el interior del cerebro a través de las mismas vías que las arterias que transportan la sangre. Este sistema paralelo es similar a un tubo en forma de anillo dentro de un tubo, con el anillo interior que transporta la sangre y el anillo exterior llevando LCR. LCR es captado por el tejido cerebral a través de un sistema de conductos que están controlados por células de apoyo en el cerebro conocidas como glia, en este caso los astrocitos. El término glymphatic fue acuñado mediante la combinación de las palabras glia y linfático.
El CSF se vacía a través del tejido cerebral a una velocidad alta barriendo el exceso de proteínas y otros residuos. El fluido y los residuos se intercambian con un sistema similar que es paralelo a las venas que lleva los residuos fuera del cerebro donde se transfieren finalmente al sistema linfático y desde allí hasta el hígado, donde se descomponen en última instancia hacia abajo.
Si bien el descubrimiento del sistema glymphatic ha resuelto un misterio que había desconcertado durante mucho tiempo a la comunidad científica, la comprensión de cómo el cerebro elimina los desechos, de manera eficaz y lo que ocurre cuando este sistema falla, tiene implicaciones importantes para el tratamiento de trastornos neurológicos.
Una de las características de la enfermedad de Alzheimer es la acumulación en el cerebro de la proteína betaamiloide. De hecho, con el tiempo estas proteínas se acumulan con tal densidad que se pueden observar en forma de placas en las exploraciones del cerebro. Comprender el papel que juega el sistema glymphatic en la incapacidad del cerebro para descomponer y eliminar la betaamiloide podría señalar el camino a nuevos tratamientos. En concreto, unos 'actores' clave en el sistema glymphatic, como los astrocitos, se pueden manipular hasta la eliminación de los residuos.
'La idea de que las enfermedades de 'cerebro sucio' como el Alzheimer pueden ser consecuencia de una ralentización del sistema glymphatic a medida que envejecemos es una nueva forma de pensar sobre los trastornos neurológicos', dijo Nedergaard. 'También nos presenta un nuevo conjunto de objetivos para aumentar potencialmente la eficiencia del sistema glymphatic y, en última instancia, cambiar el curso de estas enfermedades', concluye.