¿El sueño elimina los desechos del cerebro? | 13 JUN 21

¿Por qué duermen los humanos?

Descubrimiento de sistemas de gestión de desechos cerebrales
Autor/a: Anthony L. Komaroff, MD Fuente: AMA. 2021;325(21):2153-2154. doi:10.1001/jama.2021.5631 Does Sleep Flush Wastes From the Brain?

La mayoría de las personas pasan un tercio de su vida durmiendo. Durante la mayor parte de la historia de la humanidad, las personas han sido mucho más vulnerables a los enemigos y depredadores cuando dormían. Pero aún así, todos duermen y no pueden evitar hacerlo. Entonces, debe haber una buena razón para dormir, una ventaja evolutiva.

Algunos beneficios del sueño

Una razón para dormir puede ser descansar el cerebro y el cuerpo. Sin embargo, la mayoría de los órganos continúan funcionando durante el sueño. En particular, el cerebro está muy activo durante el sueño. Sigmund Freud pensó que uno de los propósitos del sueño era lidiar con los pensamientos negativos enterrados en el inconsciente a través de los sueños. 

El sueño definitivamente ayuda a consolidar los recuerdos y el aprendizaje.

Algunos han especulado que durante el sueño se podan las sinapsis no utilizadas, fortaleciendo el resto de las sinapsis de la misma manera que la poda de ramas muertas mejora la salud de un rosal. Juntos, todos estos pueden parecer motivo suficiente para dormir.

Sin embargo, en la última década, nuevos descubrimientos han sugerido otro papel importante para el sueño: un tipo de "gestión de residuos". Las neuronas y la glía tienen altas tasas metabólicas y producen una gran cantidad de desechos. Los desechos incluyen sustancias tóxicas que incluyen lactato y 2 moléculas (amiloide-β [Aβ] y tau) fundamentales para la patología de la enfermedad de Alzheimer (EA). Las neuronas y la glía se dañan fácilmente con tales desechos y, por lo tanto, tienen una gran necesidad de eliminarlos de manera eficiente.

El cerebro tiene una variedad de formas de eliminar los productos de desecho, incluida la degradación proteolítica local, la fagocitosis por parte de las células microgliales y el paso a la circulación a través de una barrera hematoencefálica porosa. Sin embargo, varios siglos de estudios anatómicos no habían encontrado ningún sistema linfático en el cerebro. Eso era desconcertante porque el sistema linfático drena los productos de desecho de otros órganos.

Por lo tanto, el cerebro, un órgano compuesto por células que se dañan fácilmente con toxinas y un órgano que produce grandes cantidades de toxinas, parecía estar privado de una parte fundamental de su sistema de gestión de desechos. Sin embargo, para seguir funcionando, un órgano necesita un buen sistema de gestión de residuos.

Descubrimiento de sistemas de gestión de desechos cerebrales

Sistema linfático meníngeo

En 2015, se descubrieron vasos linfáticos en las meninges de roedores, primates no humanos y humanos. Estos vasos transportan tanto líquido como células inmunes a los ganglios linfáticos cervicales profundos y, en última instancia, a la circulación sistémica.

Sistema glifático

Una sorpresa mayor fue el descubrimiento del sistema glifático, sugerido por primera vez en la década de 1980 e identificado definitivamente por Iliff y colegas en 2012. El sistema glifático es un sistema de drenaje que mezcla líquido cefalorraquídeo (LCR) "fresco" con líquido intersticial cerebral rico en productos de desecho (ISF) y expulsa el líquido y los productos de desecho fuera del cerebro y hacia la circulación sistémica.

Cómo funciona el sistema glifático para limpiar el cerebro

El LCR fresco, producido principalmente por el plexo coroideo, viaja al espacio subaracnoideo. Luego, el LCR ingresa a la parte periarterial del sistema glifático (un conducto que es más ancho que la arteria, como un collar alrededor de la arteria a través del cual fluye LCR fresco). Por tanto, la pared exterior de la arteria también es la pared interior del vaso glifático periarterial.

La pared exterior de un vaso glifático es una estructura verdaderamente novedosa. Está compuesto por los astrocitos especializados, que están densamente tachonados con canales de agua (acuaporinas). Los canales de agua son como poros en un tamiz. El LCR dentro del vaso glifático periarterial pasa a través de los canales de agua en la pared exterior del vaso y sale a un gran espacio (el neuropilo). El neuropilo está lleno de ISF rico en productos de desecho y de neuronas y células gliales, tan densamente agrupadas como los pasajeros de un vagón de metro en la hora punta antes de la pandemia.

Varias fuerzas (presión arterial, difusión, presiones generadas por la respiración) mueven la mezcla de LCR e ISF hacia la parte perivenosa del sistema glifático. Cuando llega al sistema glifático perivenoso, el líquido se mueve a través de los canales de agua en la pared externa de ese sistema y hacia los vasos glifáticos perivenosos. El líquido viaja hacia el sistema linfático en el cuello y luego hacia la circulación sistémica.

En resumen, el LCR fresco viaja desde los plexos coroideos hacia el espacio subaracnoideo, luego hacia los sistemas glifáticos periarteriales, luego se mezcla con ISF rico en productos de desecho que rodea las neuronas y las células gliales, luego pasa al sistema glifático perivenoso y luego al linfático. sistema, y ​​finalmente en la circulación sistémica. El cerebro se ha lavado.

Al menos en los animales, existe evidencia de que las vías glifáticas también pueden estar asociadas con los nervios craneales. No se sabe si el fluido y los solutos viajan fuera o dentro del nervio (entre sus fascículos) ni qué tan importantes son estas rutas neurales para la eliminación de desechos.

 

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