Limpiando el cerebro envejecido: los científicos restauran el sistema de eliminación de desechos del cerebro por el Centro Médico de la Universidad de Rochester
El Alzheimer, el Parkinson, Cadasil y otros trastornos neurológicos pueden considerarse enfermedades del «cerebro sucio», en las que el cerebro tiene dificultades para eliminar los desechos nocivos. El envejecimiento es un factor de riesgo clave porque, a medida que envejecemos, la capacidad del cerebro para eliminar la acumulación de toxinas se ralentiza. Sin embargo, una nueva investigación en ratones demuestra que es posible revertir los efectos relacionados con la edad y restablecer el proceso de eliminación de desechos del cerebro.
«Esta investigación demuestra que restaurar la función de los vasos linfáticos cervicales puede rescatar sustancialmente la eliminación más lenta de desechos del cerebro asociada con la edad», dijo Douglas Kelley, Ph.D., profesor de Ingeniería Mecánica en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas Hajim de la Universidad de Rochester.
«Además, esto se logró con un fármaco que ya se utiliza en la clínica, lo que ofrece una posible estrategia de tratamiento». Kelley es uno de los autores principales del estudio, que aparece en la revista Nature Aging, junto con Maiken Nedergaard, MD, DMSc, codirector del Centro de Neuromedicina Traslacional de la Universidad.
Descrito por primera vez por Nedergaard y sus colegas en 2012, el sistema glinfático es el proceso de eliminación de desechos único del cerebro que utiliza el líquido cefalorraquídeo (LCR) para eliminar el exceso de proteínas generadas por las neuronas y otras células del cerebro que necesitan energía durante la actividad normal. Este descubrimiento abrió el camino a posibles nuevos enfoques para tratar enfermedades comúnmente asociadas con la acumulación de desechos proteicos en el cerebro, como el Alzheimer (beta amiloide y tau) y el Parkinson (alfa-sinucleína).
En cerebros sanos y jóvenes, el sistema glinfático hace un buen trabajo eliminando estas proteínas tóxicas. Sin embargo, a medida que envejecemos, este sistema se vuelve más lento, lo que prepara el terreno para estas enfermedades.
Una red de pequeñas bombas extrae los desechos del cerebro
Una vez cargado de desechos proteínicos, el LCR del cráneo debe llegar al sistema linfático y, en última instancia, a los riñones, donde se procesa junto con el resto de los desechos del cuerpo . La nueva investigación combina técnicas avanzadas de imagenología y seguimiento de partículas para describir por primera vez en detalle la ruta a través de los vasos linfáticos cervicales del cuello por donde la mitad del LCR sucio sale del cerebro.
Además de medir el flujo de LCR, los investigadores pudieron observar y registrar la pulsación de los vasos linfáticos en el cuello que ayuda a extraer LCR del cerebro.
«A diferencia del sistema cardiovascular, que tiene una gran bomba, el corazón, el líquido del sistema linfático es transportado por una red de pequeñas bombas», explicó Kelley. Estas bombas microscópicas, llamadas linfangiones, tienen válvulas para evitar el reflujo y están unidas, una tras otra, para formar los vasos linfáticos.
Los investigadores descubrieron que, a medida que los ratones envejecían, la frecuencia de las contracciones disminuía y las válvulas fallaban. Como resultado, la velocidad del líquido cefalorraquídeo sucio que salía del cerebro de los ratones mayores era un 63 por ciento más lenta que la de los animales más jóvenes.
Un fármaco conocido restablece el flujo de fluidos de limpieza cerebral
El equipo se propuso entonces ver si podían revivir los linfangiones e identificó un fármaco llamado prostaglandina F2α, un compuesto similar a una hormona que se usa comúnmente en medicina para inducir el parto y que se sabe que ayuda a la contracción del músculo liso. Los linfangiones están revestidos de células de músculo liso y, cuando los investigadores aplicaron el fármaco a los vasos linfáticos cervicales en ratones mayores, la frecuencia de las contracciones y el flujo de LCR sucio del cerebro aumentaron, volviendo a un nivel de eficiencia encontrado en ratones más jóvenes.
«Estos vasos están convenientemente ubicados cerca de la superficie de la piel, sabemos que son importantes y ahora sabemos cómo acelerar su funcionamiento», dijo Kelley. «Se puede ver cómo este enfoque, quizás combinado con otras intervenciones, podría ser la base para futuras terapias para estas enfermedades».
Más información: La restauración de la función de los vasos linfáticos cervicales en el envejecimiento rescata el drenaje del líquido cefalorraquídeo, Nature Aging (2024). DOI: 10.1038/s43587-024-00691-3
Información de la revista: Nature Aging
Proporcionado por el Centro Médico de la Universidad de Rochester
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