Investigadores del University College London (UCL) identificaron una red de diminutos canales en el cerebro que podría participar en el transporte y eliminación de proteínas que pueden resultar dañinas cuando se acumulan, como la beta-amiloide y la proteína tau, asociadas con la enfermedad de Alzheimer.
El hallazgo fue observado en experimentos con ratones y posteriormente se identificaron estructuras similares en tejido cerebral humano obtenido durante cirugías. Sin embargo, los investigadores advierten que se trata de una investigación preliminar que todavía no ha sido sometida a revisión por pares, por lo que aún no se ha demostrado que estos canales desempeñen la misma función en personas vivas.
“Los mecanismos por los que se eliminan las proteínas tóxicas del cerebro no se comprenden del todo”, explicó el neurocientífico David Attwell, investigador del UCL.
El cerebro cuenta con mecanismos para eliminar sustancias que ya no necesita, pero los científicos todavía estudian cómo ocurre exactamente el proceso y qué sucede cuando determinadas proteínas comienzan a acumularse.
Esta cuestión es relevante para la investigación de enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer, en la que se observa la acumulación anormal de beta-amiloide y tau.
Hasta ahora, se han propuesto distintas rutas mediante las cuales estas sustancias podrían salir del tejido cerebral. Algunas siguen las paredes de pequeñas arterias, mientras que otras se relacionan con los espacios que rodean a las venas y forman parte de las investigaciones sobre el llamado sistema glinfático.
El nuevo estudio describe una estructura celular que podría participar en ambas rutas.
De acuerdo con Attwell, los investigadores encontraron “unos tubos diminutos” que presentan similitudes con estructuras localizadas en los ganglios linfáticos fuera del cerebro.
Los canales identificados tienen aproximadamente 2 micrómetros de diámetro y forman una red interconectada que se extiende a lo largo de los vasos sanguíneos hasta las membranas que recubren el cerebro y también junto a los nervios que salen de este órgano.
Los investigadores plantean que estas estructuras podrían estar formadas por células reticulares fibroblásticas, relacionadas con redes celulares que participan en el transporte de fluidos y sustancias disueltas en los ganglios linfáticos.
Para seguir el recorrido de las proteínas, los científicos utilizaron marcadores fluorescentes que permitieron observar la proteína tau y la beta-amiloide.
En los experimentos realizados con ratones, las proteínas marcadas ingresaron a los pequeños canales y se desplazaron hacia la superficie del cerebro. En algunos casos, los marcadores alcanzaron los canales ubicados en la superficie superior del cerebro aproximadamente 7.5 minutos después de ser administrados.
La tau fue observada desplazándose a través de las paredes de las arteriolas y por los canales asociados con las vénulas. Las mediciones realizadas por los investigadores encontraron cantidades aproximadamente similares de transporte a través de ambas rutas, lo que plantea la posibilidad de que formen parte de una red común.
El equipo también estudió modelos de ratón que reproducen algunas características de la enfermedad de Alzheimer. En ellos encontró beta-amiloide producida por los propios animales dentro de los canales.
Este resultado, según los investigadores, respalda la posibilidad de que la red participe en el transporte de proteínas producidas naturalmente por el cerebro y no únicamente de sustancias introducidas durante los experimentos.
No obstante, el estudio no determinó qué cantidad de esas proteínas logra finalmente salir del cerebro mediante esta vía.
Para investigar si una estructura comparable existe en humanos, los científicos analizaron tejido cerebral obtenido de cinco pacientes sometidos a cirugías por tumores cerebrales.
El tejido había sido extraído durante las intervenciones quirúrgicas y, de otro modo, habría sido desechado.
Cuando los investigadores aplicaron proteínas tau y beta-amiloide marcadas con fluorescencia al tejido, observaron que estas se concentraban en canales similares a los identificados en los ratones. Las dimensiones de las estructuras también resultaron comparables.
Sin embargo, los investigadores señalan una limitación importante: el tejido estudiado estaba fuera del organismo, por lo que no permite observar el proceso completo de eliminación que ocurre dentro de un cerebro humano vivo.
“En el futuro será importante demostrar que estos tubos funcionan de la misma manera en seres humanos vivos”, señaló Attwell.
El equipo científico aún no conoce con precisión cómo las proteínas ingresan a estos canales ni qué mecanismo permite que los fluidos se desplacen por ellos.
Una posibilidad es que las pulsaciones de los vasos sanguíneos contribuyan al movimiento, aunque el mecanismo exacto de bombeo todavía no está establecido.
Los investigadores consideran que comprender este proceso podría ayudar a determinar si una alteración en el transporte de estas proteínas tiene alguna relación con enfermedades como el Alzheimer.
“También necesitamos saber si una ralentización de este bombeo contribuye al inicio de la enfermedad de Alzheimer, y si acelerar terapéuticamente dicho bombeo podría ayudar a tratar la enfermedad”, planteó Attwell.
Por ahora, el estudio no probó ningún tratamiento ni demostró mejoras en la memoria y tampoco establece que acelerar el transporte de estas proteínas pueda prevenir o tratar el Alzheimer.
El hallazgo abre una nueva línea de investigación sobre la manera en que el cerebro elimina sustancias potencialmente dañinas y podría ayudar a los científicos a estudiar qué ocurre cuando estos mecanismos de eliminación dejan de funcionar adecuadamente.
Con información de Science Alert
