Los científicos restauran el sistema de eliminación de basura del cerebro en ratones, lo que podría tener aplicación para combatir la enfermedad de Alzheimer en seres humanos

Todos sabemos que el sistema circulatorio es el que lleva oxígeno y alimento a todas las células del cuerpo a través de la sangre. Otro sistema de vasos, llamado el sistema linfático, recorre el cuerpo en paralelo recogiendo los «excrementos» de nuestras células, residuos de los procesos celulares, para su eliminación. Sin embargo, el cerebro tiene un sistema de limpieza diferente llamado sistema glinfático.

Durante el sueño, el cerebro se «enjuaga» con el fluido cefalorraquídeo mediante unas pequeñas bombas que después vierten los desechos. El Alzheimer, el Parkinson y otros trastornos neurológicos pueden considerarse enfermedades debidas a un «cerebro sucio», ya que el cerebro enfermo no consigue eliminar los residuos nocivos.

El envejecimiento es un factor de riesgo clave porque, a medida que envejecemos, la capacidad de nuestro cerebro para eliminar las acumulaciones tóxicas se ralentiza. Sin embargo, una nueva investigación en ratones demuestra que es posible invertir los efectos de la edad y restaurar el proceso de eliminación de residuos del cerebro.

«Esta investigación demuestra que el restablecimiento de la función de los vasos linfáticos cervicales puede reducir sustancialmente la lentitud de la eliminación de residuos del cerebro asociada a la edad», afirma el doctor Douglas Kelley de la Universidad de Rochester. «Además, esto se consiguió con un fármaco que ya se utiliza clínicamente, 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, codirectora 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 único de eliminación de residuos del cerebro que utiliza el líquido cefalorraquídeo (LCR) para lavar el exceso de proteínas generadas por las neuronas hambrientas de energía y otras células del cerebro durante la actividad normal. Este descubrimiento abre la vía a nuevos enfoques para tratar enfermedades asociadas a la acumulación de residuos proteínicos en el cerebro, como el Alzheimer (beta amiloide y tau) y el Parkinson (alfa-sinucleína). En los cerebros sanos y jóvenes, el sistema glinfático se encarga de eliminar estas proteínas tóxicas; sin embargo, a medida que envejecemos, este sistema se ralentiza, preparando el terreno para estas enfermedades.

Una red de pequeñas bombas extrae los residuos del cerebro

Una vez cargado de residuos proteínicos, el LCR del cráneo debe dirigirse al sistema linfático y, en última instancia, a los riñones, donde se procesa junto con el resto de residuos del organismo. La nueva investigación combina técnicas avanzadas de imagen y seguimiento de partículas para describir por primera vez en detalle la ruta a través de los vasos linfáticos cervicales del cuello por los que 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 del cuello que ayuda a extraer el 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», explica Kelley. Estas bombas microscópicas, llamadas linfangiones, tienen válvulas que impiden el reflujo y se encadenan, una tras otra, para formar 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 de salida del LCR sucio del cerebro de los ratones más viejos era un 63% más lenta que la de los animales más jóvenes.

Un fármaco ya conocido para reiniciar el la limpieza del cerebro

El equipo se propuso entonces ver si podía reactivar los linfangiones e identificó un fármaco llamado prostaglandina F2α, un compuesto similar a la hormona que se utiliza habitualmente en medicina para inducir el parto y que se sabe que ayuda a la contracción del músculo liso. Los linfangiones están recubiertos de células musculares lisas, y cuando los investigadores aplicaron el fármaco a los vasos linfáticos cervicales de ratones viejos, tanto la frecuencia de las contracciones como el flujo de LCR sucio desde el cerebro aumentaron, volviendo a un nivel de eficiencia encontrado en ratones más jóvenes.

«Estos vasos están convenientemente situados cerca de la superficie de la piel, sabemos que son importantes y ahora sabemos cómo acelerar su función», afirma Kelley. «Se puede ver cómo este enfoque, tal vez combinado con otras intervenciones, podría ser la base de futuras terapias para estas enfermedades».