Capire il sistema linfatico

Il materiale che segue è adattato dal corso breve SfN The Glymphatic System, di Nadia Aalling, MSc, Anne Sofie Finmann Munk, BSc, Iben Lundgaard, PhD, e Maiken Nedergaard, MD, DMSc. Corsi brevi sono formazioni scientifiche di un giorno su argomenti emergenti neuroscienze e tecniche di ricerca tenute il giorno prima della riunione annuale di SfN.

Il sistema glymphatic è una rete di vasi che i rifiuti chiaro dal sistema nervoso centrale (SNC), soprattutto durante il sonno. Prove recenti suggeriscono che il sistema glinfatico può essere interrotto in e contribuire ad alcune malattie del cervello.

Il liquido cerebrospinale (CSF) scorre lungo le arterie ed è costretto negli spazi accanto ai vasi sanguigni più piccoli che entrano nel cervello. Lì, si scambia con il fluido interstiziale – il fluido che circonda le cellule del cervello – spesso attraverso un canale espresso dagli astrociti, cellule gliali i cui piedi circondano lo spazio intorno ai capillari del cervello, formando la vascolarizzazione linfatica.

Il trasporto linfatico utilizza l’energia delle arterie che pulsano e della pressione creata quando il CSF è fatto, così come da forze ancora sconosciute. Questo scambio si traduce nella raccolta di prodotti di scarto, come metaboliti e proteine, e il loro trasferimento al CSF, che li trasporta fuori dal cervello in siti dove il CSF drena.

Il sistema glinfatico è più attivo durante il sonno nei roditori, e meno attivo mentre gli animali sono svegli.

I ricercatori hanno dimostrato che mentre gli animali dormono, anche lo spazio interstiziale aumenta di volume, suggerendo che una maggiore attività linfatica è resa possibile dalla maggiore disponibilità di spazio per l’interscambio tra il liquido interstiziale e quello cerebrospinale.

La privazione del sonno influisce sul sistema influenzando la posizione del canale espresso dagli astrociti attraverso il quale avviene gran parte dello scambio. L’invecchiamento interrompe anche la funzione linfatica e la corretta localizzazione di questo canale, ma l’esercizio può mitigare gli effetti dannosi dell’invecchiamento nei topi, il che indica un possibile modo in cui l’esercizio è neuroprotettivo.

I motivi per cui l’invecchiamento potrebbe interrompere la funzione linfatica includono: diminuzione del CSF, diminuzione della flessibilità e quindi delle pulsazioni delle arterie, e cambiamenti nelle cellule gliali che creano i vasi linfatici. L’invecchiamento del cervello è uno dei principali fattori che contribuiscono allo sviluppo di malattie neurologiche.

Una causa primaria di molte malattie neurodegenerative, come il morbo di Alzheimer (AD), è l’aggregazione delle proteine.

Durante il sonno o l’anestesia nei roditori, il sistema glinfatico elimina le proteine aggregate come l’amiloide beta, il componente principale delle placche che si formano nel cervello durante l’AD. L’accumulo di proteina beta amiloide potrebbe ridurre ulteriormente il trasporto glinfatico. Le persone con AD dormono meno bene delle loro controparti sane, il che potrebbe anche ridurre la funzione del sistema glinfatico.

Oltre alla sua possibile funzione nell’AD, la compromissione del sistema glinfatico può anche giocare un ruolo nelle lesioni cerebrali traumatiche, nella depressione da diffusione corticale e nell’ictus.

I modelli animali hanno dimostrato che un trasporto glinfatico ridotto può precedere lo sviluppo dell’AD; pertanto, gli scienziati ipotizzano che aumentando il trasporto glinfatico si potrebbe posticipare l’insorgenza della malattia.

La scoperta che l’esercizio sembra mantenere la funzione linfatica potrebbe portare a nuovi trattamenti che probabilmente saranno più efficaci quando usato all’inizio della malattia. Modi per valutare il flusso linfatico con risonanza magnetica o tomografia a emissione positiva sono attualmente in fase di sviluppo come strumenti diagnostici clinici.

È anche possibile che il lavoro futuro sul sistema linfatico riveli funzioni che vanno oltre l’eliminazione dei rifiuti, come la consegna di fattori di crescita o farmaci.