¿Y si lo que falla en el cerebro con alzhéimer es la recogida de “basura”?

¿Y si lo que falla en el cerebro con alzhéimer es la recogida de “basura”?

Publicado por el dic 10, 2014

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Se considera que la enfermedad del Alzheimer es el resultado de la acumulación de proteínas anómalas en el cerebro, las placas de amiloide y los ovillos neurofibrilares de proteína tau. La sobreproducción estaría en la base, según la visión tradicional. Pero y si fuera al revés. ¿Y si lo que fallara en el cerebro con alzhéimer fuera el sistema de recogida de basuras? El resultado sería el mismo: montones de proteínas inservibles acumuladas, como ocurre con la basura en las ciudades cuando los encargados de la limpieza se declaran en huelga.

Las personas que han sufrido golpes traumáticos en la cabeza tienen más probabilidades de desarrollar demencia. Un estudio publicado en el Journal of Neuroscience apunta a que ese deterioro se relaciona con un mal funcionamiento del sistema glinfático. Este sistema también se deteriora con la edad, lo que explicaría que el riesgo de padecer alzhéimer se incremente al cumplir años.

Cada vez más datos apuntan a que las lesiones cerebrales traumáticas, entendidas como un golpe o una sacudida fuerte en la cabeza que altera en mayor o menor grado la conciencia, aumentan el riesgo de desarrollar enfermedades neurodegenerativas, como Alzheimer, Parkinson o la esclerosis lateral amiotrófica. De igual forma hay una asociación entre los golpes repetidos y el deterioro cognitivo progresivo u otras anomalías neuropsiquiátricas. Descrita por primera vez en boxeadores, este tipo de demencia denominada pugilística está recibiendo gran atención en deportes de contacto como el fútbol americano profesional y otros que suponga el contacto directo del balón con la cabeza, como también ocurre en el fútbol europeo.

Un nuevo estudio que publica el último Journal of Neuroscience explica cómo los golpes en la cabeza pueden deteriorar la función cognitiva. Al parecer deterioran el sistema de eliminación de residuos del cerebro, denominado “sistema glinfático”, descubierto recientemente. Cuando los desechos cerebrales no se eliminan correctamente, las proteínas tóxicas pueden acumularse preparando el escenario para la aparición de enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer o la encefalopatía traumática crónica.

El término encefalopatía traumática crónica hace referencia a una patología caracterizada por cambios neuroconductuales y una acumulación significativamente alta de proteína tau fosforilada en el cerebro, propia también de la enfermedad de Alzheimer.

“La lesión cerebral traumática en los primeros primeros años de vida es un factor de riesgo para el desarrollo posterior de demencia,” destaca Maiken Nedergaard, codirectora del Centro de Neuromedicina Traslacional de la Universidad de Rochester, que lidera el trabajo. “Este estudio muestra que estas lesiones activan una cascada de acontecimientos que dañan la capacidad del cerebro para eliminar los residuos, lo que permite a proteínas como tau extenderse por todo el cerebro y, finalmente, llegar a niveles tóxicos.”

En 2012 el equipo de Nedergaard descubrió un sistema hasta ahora desconocido para la eliminación de desechos que sólo existe en el cerebro, y al que han denominado sistema glinfatico. Este sistema garantiza una limpieza profunda durante la noche, para asegurar un correcto funcionamiento al día siguiente. Posteriormente ha publicado varios artículos sobre este sistema de limpieza en la revista Science.

El cerebro cuenta con su propio sistema de “recogida de basuras” debido a que está aislado del resto del cuerpo por una muralla, la barrera hematoencefálica, que tiene un sistema complejo de puertas blindadas para controlar las entradas y salidas. Por eso no admite el acceso al sistema de eliminación de desechos del resto del cuerpo.

Nedergaard y su equipo demostraron en ratones que el cerebro posee una especie de sistema de tuberías superpuesto a los vasos sanguíneos (un tubo dentro de otro tubo). Este sistema bombea fluido cefalorraquídeo (LCR), el líquido que rodea el cerebro, a través del tejido cerebral, desde las arterias a las venas, para lavar los residuos almacenados en los espacios que quedan libres entre las células del cerebro. Este sistema de limpieza del cerebro (denominado glinfático) trabaja fundamentalmente mientras dormimos, de ahí que el sueño literalmente nos “refresque” la mente.

El sistema glinfático del cerebro consiste en una red " tuberías" superpuestas a las arterias y venas, por las que circula el líquido cefalorraquídeo. Este fluido puede salir gracias a unas compuertas denominadas acuaporinas, para llevar a cabo la limpieza nocturna del cerebro

El sistema glinfático del cerebro consiste en una red ” tuberías” superpuestas a las arterias y venas, por las que circula el líquido cefalorraquídeo. Este fluido puede salir gracias a unas compuertas denominadas acuaporinas (AQP4), para llevar a cabo la limpieza del cerebro

Además también han constatado que este sistema de limpieza se deteriora con la edad. “El fracaso del sistema glinfático puede ser una de las razones por las que el envejecimiento del cerebro es tan vulnerable a enfermedades como el Alzheimer”, explica Jeffrey Iliff, miembro del equipo de de Nedergaard. Y apunta que esos cambios propios de la edad pueden ocurrir cuando el cerebro sufre golpes: “Es sorprendente que los mismos cambios que vemos en el envejecimiento del cerebro se reflejan en el cerebro joven después de una lesión cerebral traumática. Lo que sugiere que estos eventos pueden ser el nexo común a la neurodegeneración asociada a la edad y al trauma cerebral “.

Se sabe que la proteína tau, que está implicada también en el alzhéimer, desempeña un papel importante en el daño a largo plazo al cerebro después de un trauma. La misión de la proteína Tau es estabilizar la prolongaciones que las células nerviosas (axones) envían para comunicarse con sus vecinas. En concreto tau ayuda a regular el transporte de moléculas en las células nerviosas, fundamental para la transmisión de los impulsos nerviosos.

Sin embargo, con los golpes fuertes, un gran número de estas proteínas estabilizadoras dejan de cumplir su función, salen de los axones y se depositan entre las células del cerebro formando acúmulos (ovillos) cada vez mayores que pueden llegar a ser tóxicos. En circunstancias normales, el sistema glinfático puede limpiar estas proteínas que se escapan de la célula. Sin embargo, en los cerebros de ratones con lesión cerebral traumática, las células encargadas de llevar a cabo esta limpieza, llamadas astrocitos, son incapaces de regular adecuadamente el proceso de limpieza.

Los astrocitos desempeñan un papel crítico en la circulación del líquido céfalorraquídeo en el cerebro. Con sus ramificaciones rodean a los vasos sanguíneos del cerebro creando una especie de tubería que rodea a las venas y arterias pero deja un espacio libre alrededor de ellos por la que circula el líquido que baña al cerebro. Así este líquido de limpieza puede puede seguir el mismo camino que la sangre y penetrar en el interior del cerebro. En la “tubería” exterior que forman los astrocitos hay muchos canales de agua (acuaporinas) que regulan el flujo del líquido de limpieza del cerebro. Sin embargo, como observaron los investigadores, después de una lesión cerebral traumática, las acuaporinas dejan de funcionar y el líquido cefalorraquídeo no puede circular adecuadamente para limpiar el cerebro.

“Este estudio parece indicar que el sistema de limpieza del cerebro es muy delicado y que los pequeños cambios en la organización de los canales de agua pueden hacer que se pierda la función”, resalta Nedergaard. Mucho tiempo después de la lesión, los investigadores observaron que el exceso de proteína tau no estaba siendo retirado del cerebro de los roedores y comenzaba a formar agregados.

Además, los investigadores pusieron a prueba la memoria y habilidades cognitivas de los roedores que habían sufrido lesiones que deterioraron su sistema de limpieza cerebral. Y vieron que tenían peores resultados que los controles, que no habían sufrido daños.

“Durante mucho tiempo, hemos visto las enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer como un problema de suministro. Esto significa que creíamos que el cerebro estaba produciendo proteína tau o amiloide en exceso. Sin embargo, parece que en última instancia pueden estar vinculados a un problema de eliminación de residuos, donde algo está impidiendo al sistema glinfático la eliminación de los residuos de forma eficiente, resaltan los investigadores.

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