Los investigadores han descubierto un componente previamente desconocido de la anatomía del cerebro que actúa como una barrera protectora y una plataforma desde la cual las células inmunitarias vigilan el cerebro en busca de infecciones e inflamación, según publican en la revista 'Science'.
El nuevo estudio ha sido realizado por los laboratorios de Maiken Nedergaard, codirector del Centro de Neuromedicina Traslacional de la Universidad de Rochester (Estados Unidos) y la Universidad de Copenhague (Dinamarca), y Kjeld Mollgard, profesor de neuroanatomía en la Universidad de Copenhague, sus colegas y ha transformado la comprensión de la mecánica fundamental del cerebro humano.
El equipo ha realizado hallazgos significativos en el campo de la neurociencia, incluido el detalle de las muchas funciones críticas de las células del cerebro llamadas glía que antes se pasaban por alto y el proceso único de eliminación de desechos del cerebro, que el laboratorio denominó sistema glinfático.
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"El descubrimiento de una nueva estructura anatómica que segrega y ayuda a controlar el flujo de líquido cefalorraquídeo (LCR) dentro y alrededor del cerebro ahora nos brinda una apreciación mucho mayor del papel sofisticado que desempeña el LCR no solo en el transporte y eliminación de desechos del cerebro, sino también para apoyar sus defensas inmunitarias", apunta Nedergaard.
El estudio se centra en las membranas que recubren el cerebro, que crean una barrera con el resto del cuerpo y lo mantienen bañado en líquido cefalorraquídeo. La comprensión tradicional de lo que se denomina colectivamente capa meníngea, una barrera compuesta por capas individuales conocidas como duramadre, aracnoides y piamadre.
La nueva capa descubierta ahora divide aún más el espacio debajo de la capa aracnoidea, el espacio subaracnoideo, en dos compartimentos, separados por la capa recién descrita, que los investigadores denominan SLYM, abreviatura de Subarachnoidal LYmphatic-like Membrane (Membrana subaracnoidea de tipo linfático). Si bien gran parte de la investigación en el documento describe la función de SLYM en ratones, también informan su presencia real en el cerebro humano adulto.
La SLYM es un tipo de membrana llamada mesotelio, que se sabe que recubre otros órganos del cuerpo, incluidos los pulmones y el corazón. Los mesotelios normalmente rodean y protegen los órganos y albergan células inmunitarias. La idea de que podría existir una membrana similar en el sistema nervioso central fue una pregunta planteada por primera vez por Mollgard, el primer autor del estudio. Su investigación se centra en la neurobiología del desarrollo y en los sistemas de barreras que protegen el cerebro.
La nueva membrana es muy delgada y delicada, y consta de solo una o unas pocas células de espesor, pero constituye una barrera estrecha y solo permite el tránsito de moléculas muy pequeñas; parece separar el LCR "limpio" y "sucio".
Este último descubrimiento sugiere el papel probable que desempeña SLYM en el sistema glinfático, que requiere un flujo e intercambio controlados de LCR, lo que permite la entrada de LCR fresco mientras elimina las proteínas tóxicas asociadas con el Alzheimer y otras enfermedades neurológicas del sistema nervioso central.
La SLYM 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 evita que entren células inmunitarias externas. Además, parece albergar su propia población de células inmunitarias del sistema nervioso central que utilizan la SLYM para la vigilancia en la superficie del cerebro, lo que les permite escanear el LCR en busca de signos de infección.
El descubrimiento de la SLYM abre la puerta a un mayor estudio de su papel en la enfermedad cerebral. Por ejemplo, los investigadores señalan que concentraciones más grandes y diversas de células inmunitarias se congregan en la membrana durante la inflamación y el envejecimiento. Cuando la membrana se rompió durante una lesión cerebral traumática, la interrupción resultante en el flujo de LCR afectó el sistema glinfático y permitió que las células inmunitarias del sistema nervioso no central ingresaran al cerebro.
Estas y otras observaciones similares sugieren que enfermedades tan diversas como la esclerosis múltiple, las infecciones del sistema nervioso central y la enfermedad de Alzheimer pueden ser desencadenadas o empeoradas por anomalías en la función SLYM. También sugieren que la administración de fármacos y terapias genéticas al cerebro puede verse afectada por la función SLYM, que deberá tenerse en cuenta a medida que se desarrollen nuevas generaciones de terapias biológicas.
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