¿En tu espalda? ¿Lado? ¿Boca abajo? Los ratones muestran cómo dormimos pueden desencadenar o proteger nuestro cerebro de enfermedades como la ELA

La conversaciónLa esclerosis lateral amiotrófica (ELA), también conocida como enfermedad de Lou Gehrig, es la forma más común de la enfermedad de la motoneurona. Las personas con ELA pierden progresivamente la capacidad de iniciar y controlar los movimientos musculares, incluida la capacidad de hablar, tragar y respirar.

No existe una cura conocida. Pero recientemente, estudiamos ratones e identificó un nuevo objetivo en la lucha contra esta enfermedad devastadora: el sistema de eliminación de desechos del cerebro.

Enfermedades neurodegenerativas – incluyendo la enfermedad de Parkinson, el Alzheimer y la esclerosis múltiple – comparten muchas similitudes, aunque sus síntomas clínicos y la progresión de la enfermedad pueden parecer muy diferentes. La incidencia de estas enfermedades aumenta con la edad. Son progresivas e implacables, y provocan una pérdida gradual de tejido cerebral. También vemos que las proteínas de desecho se acumulan en el cerebro.

Nuestra nueva investigación analizó cómo el sistema glinfático, que elimina los desechos del cerebro, podría prevenir la ELA.

Cadenas de proteínas, pliegues y plegados incorrectos

Dentro de nuestros cuerpos, largas cadenas de proteínas se pliegan para formar formas funcionales que les permiten realizar Tareas específicas como crear anticuerpos para combatir infecciones, apoyar células o transportar moléculas.

A veces, este proceso sale mal, lo que da como resultado proteínas “mal plegadas” que se agrupan para formar agregados. La proteína mal plegada puede crecer y fragmentarse, creando semillas que se esparcen por todo el cerebro para formar nuevos grupos.

La acumulación de proteínas de desecho comienza temprano en el proceso de la enfermedad neurodegenerativa, mucho antes de la aparición de los síntomas y la pérdida cerebral. Como investigadores, queríamos ver si eliminar o retrasar la propagación de estas proteínas de desecho y sus semillas podría detener o retrasar la progresión de la enfermedad.

Apuntando a la eliminación de residuos

sistema glinfatico elimina los desechos, incluidas las proteínas tóxicas, del cerebro.

Esta red cerebral de espacios llenos de líquido, conocida como Espacios de Virchow-Robin, está mayormente apagado mientras estamos despiertos. Pero se pone en marcha durante el sueño para distribuir compuestos esenciales para la función cerebral y para deshacerse de los desechos tóxicos.

Esto puede explicar por qué todas las criaturaslargo y pequeño (incluso moscas), necesitan dormir para sobrevivir. (Curiosamente, las ballenas y los delfines alternan su sueño entre los hemisferios cerebrales, ¡manteniendo el otro hemisferio despierto para observar a los depredadores y alertándolos para que respiren!)

par de delfines bajo el agua
A diferencia de nosotros, los delfines duermen con un lado del cerebro a la vez. Credito de imagen: Unsplash/NOAA, CC POR

A medida que envejecemos, la calidad del sueño declinaciones y aumenta el riesgo de enfermedades neurodegenerativas, incluida la ELA.

Los trastornos del sueño también son un síntoma común de la ELA y las investigaciones han demostrado que una sola noche sin dormir puede provocar mayor acumulación de proteína de desecho tóxico en el cerebro. Como tal, pensamos que la función glifática podría verse afectada en la ELA.

ratones envejecidos

Para investigar esto, miramos a los ratones. Los animales fueron modificados genéticamente para expresar la TDP-43 humana, la proteína involucrada en la ELA. Al alimentar a estos ratones con alimentos que contenían un antibiótico (doxiciclina), pudimos desactivar la expresión de la proteína TDP-43 y envejecieron normalmente. Pero cuando los ratones cambian a una alimentación normal, la expresión de TDP-43 se activa y las proteínas mal plegadas comienzan a acumularse.

Con el tiempo, los ratones muestran los signos clásicos de la ELA, que incluyen deterioros musculares progresivos y atrofia cerebral.

Usando imágenes de resonancia magnética (MRI) para ver la estructura del cerebro, investigamos la función glifática en estos ratones solo tres semanas después de activar la expresión de TDP-43.

Mientras observábamos cómo funcionaba el sistema glinfático, vimos que los ratones TDP-43 tenían una depuración glifática peor que los ratones de control que no habían sido modificados genéticamente. Es importante destacar que estas diferencias se observaron muy temprano en el proceso de la enfermedad.

Nuestro estudio proporciona la primera evidencia de que el sistema glinfático podría ser un objetivo terapéutico potencial en el tratamiento de la ELA.

¿Cómo podemos mejorar la función glifática?

No todo el sueño es igual. El sueño incluye tanto el movimiento ocular rápido (REM) como el sueño no REM. Esta última etapa incluye el sueño de ondas lentas: cuando el sistema glinfático está más activo. Las terapias del sueño que mejoran esta fase pueden resultar particularmente beneficiosas para prevenir enfermedades como la ELA.

También se cree que la posición para dormir afecta el aclaramiento glifático.

La investigación realizada en roedores ha demostrado El aclaramiento glifático es más eficiente en la posición lateral (o de lado), en comparación con las posiciones supina (boca arriba) o boca abajo (acostado de frente). Las razones de esto aún no se comprenden completamente, pero posiblemente se relacionen con los efectos de la gravedad, la compresión y el estiramiento del tejido.

Las opciones de estilo de vida también pueden ser útiles para mejorar la función glifática. Omega 3, que se encuentra en los peces de origen marino, se ha considerado durante mucho tiempo que es beneficioso para la salud y reduce el riesgo de enfermedades neurodegenerativas. Una nueva investigación muestra que estos beneficios pueden deberse en parte al efecto positivo de Omega-3 en la función glifática.

Se ha demostrado que el consumo moderado de alcohol mejora la eliminación de residuos. En estudios con ratones, tanto la exposición a corto como a largo plazo a Se demostró que pequeñas cantidades de alcohol estimulan la función glifática. mientras que las dosis altas tuvieron el efecto contrario.

haciendo ejercicio también se ha demostrado que es beneficioso.

Todos estos estudios muestran que pequeños cambios en el estilo de vida pueden mejorar la eliminación de desechos cerebrales para minimizar el riesgo de enfermedades neurodegenerativas. A continuación, la investigación debe centrarse en terapias dirigidas directamente al sistema glinfático para ayudar a quienes ya padecen estas enfermedades debilitantes.La conversación

david wrightProfesor Asociado de Imágenes Médicas, Universidad Monash

Este artículo se vuelve a publicar de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el artículo original.

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