Comprender el sistema glinfático

El material que aparece a continuación es una adaptación del curso corto de la SfN El sistema glinfático, impartido por Nadia Aalling, MSc, Anne Sofie Finmann Munk, BSc, Iben Lundgaard, PhD, y Maiken Nedergaard, MD, DMSc. Los cursos breves son formaciones científicas de un día de duración sobre temas emergentes de neurociencia y técnicas de investigación que se celebran un día antes de la reunión anual de la SfN.

El sistema glinfático es una red de vasos que elimina los residuos del sistema nervioso central (SNC), principalmente durante el sueño. Hay pruebas recientes que sugieren que el sistema glinfático puede estar alterado y contribuir a algunas enfermedades del cerebro.

El líquido cefalorraquídeo (LCR) fluye junto a las arterias y se introduce en los espacios próximos a los vasos sanguíneos más pequeños que entran en el cerebro. Allí, se intercambia con el líquido intersticial -el líquido que rodea a las células del cerebro- a menudo a través de un canal expresado por los astrocitos, células gliales cuyos pies rodean el espacio que rodea a los capilares del cerebro, formando la vasculatura glinfática.

El transporte glinfático utiliza la energía procedente de las pulsaciones de las arterias y de la presión creada a medida que se fabrica el LCR, así como de fuerzas aún desconocidas. Este intercambio da lugar a la recogida de productos de desecho, como metabolitos y proteínas, y a su transferencia al LCR, que los transporta fuera del cerebro a los lugares donde drena el LCR.

El sistema glinfático es más activo durante el sueño en los roedores, y menos activo mientras los animales están despiertos.

Los investigadores han demostrado que, mientras los animales duermen, el espacio intersticial también aumenta de volumen, lo que sugiere que el aumento de la actividad glinfática es posible gracias a la mayor disponibilidad de espacio para el intercambio entre el líquido intersticial y el cefalorraquídeo.

La privación del sueño afecta al sistema al influir en la localización del canal expresado por los astrocitos a través del cual tiene lugar gran parte del intercambio. El envejecimiento también altera la función glinfática y la correcta localización de este canal, pero el ejercicio puede mitigar los efectos perjudiciales del envejecimiento en ratones, lo que apunta a una posible forma en la que el ejercicio es neuroprotector.

Las razones por las que el envejecimiento podría alterar la función glinfática incluyen: la disminución del LCR, la disminución de la flexibilidad y, por tanto, de la pulsación de las arterias, y los cambios en las células gliales que crean los vasos glinfáticos. El envejecimiento del cerebro es uno de los principales factores que contribuyen a desarrollar enfermedades neurológicas.

Una causa principal de muchas enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Alzheimer (EA), es la agregación de proteínas.

Durante el sueño o la anestesia en los roedores, el sistema glinfático elimina las proteínas agregadas, como la beta amiloide, el principal componente de las placas que se forman en el cerebro durante la EA. La acumulación de la proteína beta amiloide podría reducir aún más el transporte glinfático. Las personas con EA duermen menos que sus homólogos sanos, lo que también podría reducir la función del sistema glinfático.

Además de su posible función en la EA, el deterioro del sistema glinfático también puede desempeñar un papel en las lesiones cerebrales traumáticas, la depresión de propagación cortical y los accidentes cerebrovasculares.

Los modelos animales han demostrado que la reducción del transporte glinfático puede preceder al desarrollo de la EA; por lo tanto, los científicos plantean la hipótesis de que aumentar el transporte glinfático podría posponer la aparición de la enfermedad.

El hallazgo de que el ejercicio parece mantener la función glinfática podría conducir a nuevos tratamientos que probablemente serán más eficaces cuando se utilicen en una fase temprana de la enfermedad. Actualmente se están desarrollando formas de evaluar el flujo glinfático con imágenes de resonancia magnética o tomografía de emisión positiva como herramientas de diagnóstico clínico.

También es posible que los futuros trabajos sobre el sistema glinfático revelen funciones para éste más allá de la eliminación de residuos, como la administración de factores de crecimiento o fármacos.