Avance en las neurociencias: descubrieron que el cerebro tiene una capa que lo protege contra las infecciones y la inflamación

El cerebro humano es un órgano complejo que controla el pensamiento, la memoria, las emociones, el tacto, la motricidad, la visión, la respiración, la temperatura, el hambre y todos los procesos que regulan nuestro cuerpo. Aunque se lo estudia desde hace siglos, aún se desconocen una gran cantidad de secretos sobre su estructura y funcionamiento.

El último descubrimiento fue publicado en la revista Science: científicos describieron un componente del cerebro que hasta ahora se desconocía.

Forma parte de la anatomía cerebral que actúa a la vez como barrera protectora y plataforma desde la cual se ubican células que vigilan el cerebro en busca de infecciones e inflamaciones.

El hallazgo fue liderado por la neurocientífica Maiken Nedergaard, codirectora del Centro de Neuromedicina Traslacional de la Universidad de Rochester, en los Estados Unidos, y la Universidad de Copenhague, y Kjeld Møllgård, doctor en Medicina y catedrático de Neuroanatomía de la Universidad de Copenhague, en Dinamarca.

Nedergaard y sus colegas han cambiado la comprensión de la mecánica fundamental del cerebro humano y han hecho importantes descubrimientos en el campo de la neurociencia, como detallar las muchas funciones críticas de unas células del cerebro, llamadas glía, que antes pasaban desapercibidas, y el proceso único de eliminación de residuos del cerebro, que el laboratorio denominó “sistema glinfático”.

“El descubrimiento de una nueva estructura anatómica que segrega y ayuda a controlar el flujo del líquido cefalorraquídeo (LCR) dentro y alrededor del cerebro nos permite ahora apreciar mucho mejor el sofisticado papel que desempeña el LCR no sólo en el transporte y la eliminación de residuos del cerebro, sino también en el apoyo a sus defensas inmunitarias”, dijo Nedergaard.

El estudio se centra en las membranas que envuelven el cerebro. Esas membranas crean una barrera con el resto del cuerpo y lo mantienen bañado en líquido cefalorraquídeo. Se trata de una barrera formada por capas individuales conocidas como duramadre, aracnoides y piamadre.

La nueva capa descubierta por el equipo de investigadores divide el espacio situado bajo la aracnoides, el espacio subaracnoideo, en dos compartimentos, separados por la capa recién descrita, que los investigadores denominan SLYM, que es la abreviatura de “Subarachnoidal LYmphatic-like Membrane” en inglés. Aunque gran parte de la investigación del artículo describe la función de la SLYM en ratones, también informan de su presencia real en el cerebro humano adulto.

SLYM es un tipo de membrana denominada “mesotelio”, conocida por revestir otros órganos del cuerpo, como los pulmones y el corazón. Los mesotelios suelen rodear y proteger los órganos y albergar células del sistema inmune.

La idea de que pudiera existir una membrana similar en el sistema nervioso central fue una cuestión planteada por primera vez por Møllgård, quien es el primer autor del estudio. Sus investigaciones se centran en la neurobiología del desarrollo y en los sistemas de barreras que protegen el cerebro.

La nueva membrana es muy fina y delicada, y sólo consta de una o unas pocas células de grosor. Sin embargo, la SLYM es una barrera hermética que sólo permite el tránsito de moléculas muy pequeñas y parece separar el líquido cefalorraquídeo “limpio” del “sucio”.

Esa última observación apunta al posible papel de la SLYM en el sistema glinfático, que requiere un flujo e intercambio controlados de líquido cefalorraquídeo. Permite la entrada de líquido fresco y elimina del sistema nervioso central las proteínas tóxicas asociadas al Alzheimer y otras enfermedades neurológicas.

Consideraron que el descubrimiento ayudará a los investigadores a comprender con mayor precisión la mecánica del sistema glinfático, que fue objeto de una reciente subvención de 13 millones de dólares de la Iniciativa BRAIN de los Institutos Nacionales de la Salud al Centro de Neuromedicina Traslacional de la Universidad de Rochester.

La membrana descubierta también parece importante para las defensas del cerebro. El sistema nervioso central mantiene su propia población nativa de células inmunitarias, y la integridad de la membrana impide la entrada de células inmunitarias externas.

Además, la membrana parece albergar su propia población de células inmunitarias del sistema nervioso central que la utilizan para vigilar la superficie del cerebro, lo que les permite explorar el líquido cefalorraquídeo que pasa en busca de signos de infección.

El descubrimiento de la membrana SLYM abre la puerta a nuevos estudios sobre su papel en las enfermedades cerebrales. Por ejemplo, los investigadores observan que en la membrana se congregan concentraciones mayores y más diversas de células inmunitarias durante la inflamación y el envejecimiento.

Cuando la membrana se rompe durante un traumatismo craneoencefálico, la consiguiente interrupción del flujo de líquido cefalorraquídeo deteriora el sistema glinfático y permite la entrada en el cerebro de células inmunitarias ajenas al sistema nervioso central.

Esas y otras observaciones similares sugieren que enfermedades tan diversas como la esclerosis múltiple, las infecciones del sistema nervioso central y el Alzheimer podrían desencadenarse o empeorar por anomalías en la función de la membrana SLYM.

También sugieren que la función de SLYM puede afectar a la administración de fármacos y terapias génicas en el cerebro, lo que habrá que tener en cuenta a la hora de desarrollar nuevas generaciones de terapias biológicas. Como coautores del estudio también participaron Felix Beinlich, Peter Kusk, Leo Miyakoshi, Christine Delle, Virginia Pla, Na

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