Cuál es el vínculo entre la falta de sueño y las enfermedades cerebrales

Kari Alitalo había estudiado los vasos linfáticos durante más de dos décadas. Por lo tanto sabía que esta red, encargada de transportar las células inmunológicas por todo el cuerpo y eliminar desechos y toxinas, no se extendía al cerebro: es algo conocido desde hace más de 300 años. "Nadie se cuestionaba ese hecho", dice el científico de la Universidad de Helsinki en Finlandia.

Hace tres años Alitalo quiso desarrollar un mapa más preciso del sistema linfático, para lo que usó ratones genéticamente modificados cuyos vasos linfáticos resplandecían al ser iluminados por una longitud de onda particular de luz. (A los ratones se les había introducido un gen de medusa).

Al ver a los ratones bajo la luz, Aleksanteri Aspelund, un estudiante de medicina de Alitalo, vio algo inesperado: las cabezas de los ratones se iluminaban. Al principio, se sospechaba que había algún error. Pero cuando Alitalo y Aspelund repitieron el experimento, obtuvieron el mismo resultado.

Parecía que, contra lo que se creía, los vasos linfáticos llegaban al cerebro.

Fue algo sorprendente, por decir lo menos: un hallazgo importante en la anatomía humana básica es raro en el siglo XXI. "Ya no se hace este tipo de descubrimientos", dice Alitalo. "Pero en el mundo de la ciencia, de vez en cuando uno se tropieza con algo realmente inesperado y abre la puerta a un mundo completamente nuevo".

Alitalo es uno de los muchos científicos que exploran este nuevo mundo. En trabajos independientes, otros investigadores —entre ellos Maiken Nedergaard de la Universidad de Rochester y Jonathan Kipnis de la Facultad de Medicina de la Universidad de Virginia— también han comprobado que los vasos linfáticos llegan al cerebro.

El descubrimiento es mucho más que una nota a pie de página. Tiene implicaciones importantes para una amplia variedad de enfermedades cerebrales, incluyendo el Alzheimer, la esclerosis múltiple, los accidentes cerebrovasculares y las lesiones traumáticas en el cerebro.

Los investigadores han identificado dos redes: la red de vasos que conducen hacia el cerebro y lo rodean, y la red conformada por los vasos dentro del propio cerebro. El primero es conocido como el sistema linfático del cerebro, mientras que el segundo se llama el sistema glinfático. La letra "g" añadida a "linfático" se refiere a la glía, el tipo de neurona que conforman los vasos linfáticos en el cerebro. Los vasos glinfáticos llevan al cerebro líquido cefalorraquídeo y células inmunitarias y eliminan la basura celular.

Alitalo, Nedergaard, Kipnis y otros han hallado pruebas de que cuando los sistemas funcionan mal, el cerebro puede quedar lleno de toxinas y cubierto por células inmunes inflamatorias. A la investigación sugiere que a lo largo de las décadas, este proceso puede desempeñar un papel clave en el mal de Alzheimer, la enfermedad de Huntington, el mal de Parkinson y otras enfermedades neurodegenerativas.

"Es un hallazgo revolucionario", dice Nedergaard. "Este sistema juega un gran papel en la salud del cerebro".

Nedergaard describe el sistema glinfático como un lavavajillas: "El cerebro es muy activo", dice la investigadora, "y por lo tanto produce una gran cantidad de basura que necesita ser eliminada".

En retrospectiva, cree, el sistema debería haber sido descubierto hace mucho tiempo. Cuando se disecan el cráneo y la cabeza, los vasos resultan observables a simple vista. Pero nadie se molestó en realmente mirar: "Por lo general, el cerebro es visto sólo como un montón de células nerviosas. Hemos llegado a pensar en el cerebro como una computadora y no lo es, es un órgano vivo".

Nedergaard y Helene Benveniste, de la Universidad de Yale, han encontrado pruebas que vinculan los problemas en los sistemas linfático y glinfático con el Alzheimer. En un estudio hecho en ratones demostraron que una disfunción glinfática contribuye a la acumulación en el cerebro de beta amiloide, una proteína que desempeña un papel clave en la enfermedad.

El año pasado, Jeff Iliff, un neurocientífico del Departamento de Salud y Ciencia de la Universidad de Oregon, examinó con colegas el tejido postmortem de 79 cerebros humanos. Se centraron en aquaporin-4, una proteína clave en los vasos glinfáticos. En el cerebro de las personas con Alzheimer, esta proteína estaba entreverada; en aquellos sin la enfermedad, la proteína estaba bien organizada. Esto sugiere que la manera en que se descompone el sistema glinfático puede jugar un papel en la enfermedad, dice Iliff.

Los vasos también han sido asociados con la enfermedad autoinmune. Los investigadores sabían que el sistema inmunológico tiene un acceso limitado al cerebro. Al mismo tiempo, el sistema inmunológico mantiene un control sobre el estado del cerebro, aunque nadie sabía exactamente cómo. Algunos investigadores teorizan que el sistema glinfático podría ser el conducto y en enfermedades como la esclerosis múltiple —en la cual el sistema inmunológico ataca ciertas células del cerebro— sucede que la comunicación es defectuosa.

Puede que el sistema glinfático también desempeñe un rol en los síntomas que presentan las lesiones cerebrales traumáticas. Nedergaard ha demostrado que en los ratones, las lesiones pueden producir daños duraderos a los vasos glinfáticos, que son bastante frágiles. Los ratones son un buen modelo, dice la científica, porque sus sistemas glinfáticos son muy similares a los humanos. Ella e Iliff descubrieron que incluso meses después de haberse lesionado, los cerebros de los animales todavía no estaban limpiando eficientemente los desechos, conduciendo a una acumulación de compuestos tóxicos — incluyendo beta amiloide. Nedergaard vuelve a la analogía del lavavajillas. "Es como si solo usas un tercio del agua cuando enciendes la máquina", dice. "No vas a tener platos limpios."

Las investigaciones recientes también encontraron evidencia de que el sistema glinfático incluye el ojo. Durante décadas, los científicos han observado que muchas personas con el mal de Alzheimer también sufren de glaucoma, un daño al nervio óptico que causa pérdida de la visión. Pero nunca lograron encontrar un mecanismo común. El sistema glinfático puede ser ese vínculo.

En enero, un grupo de investigadores belgas y suizos identificaron una nutrida red de vasos glinfáticos dentro del nervio óptico. También hallaron que cuando funcionan mal, parecen dejar depósitos de beta amiloide y otras neurotoxinas que dañan el nervio óptico.

Y en marzo, investigadores de la Universidad de Harvard reportaron que el flujo glinfático se reduce notablemente en el período inmediatamente anterior a la migraña. El dolor intenso es causado en gran parte por los nervios inflamados en el tejido que rodea el cerebro. Los neurocientíficos Rami Burstein y Aaron Schain, los autores principales del estudio, teorizan que una limpieza defectuosa de los desechos moleculares del cerebro podría ser lo que desencadena una inflamación en estas fibras de dolor.

Una clave para el comportamiento del sistema glinfático parece ser el sueño. Nedergaard ha demostrado que, al menos en ratones, el sistema procesa el doble de líquido durante el sueño que durante la vigilia. Ella y sus colegas vieron que el sistema linfático eliminó más beta amiloide cuando los animales dormían que mientras estaban despiertos, por lo que es posible que las perturbaciones del sueño contribuyan al desarrollo de Alzheimer y tal vez otras enfermedades cerebrales.

"Sólo limpias tu cerebro cuando estás durmiendo", dice. "Esta es probablemente una razón importante por la que dormimos. Necesitas darle tiempo libre a la conciencia para hacer las tareas domésticas."