El sistema linfático, también conocido como sistema linfoide, se compone por una red de vasos, ganglios y órganos que forman parte del sistema inmunitario. Los vasos linfáticos transportan un líquido claro llamado linfa de regreso al corazón para su recirculación.
El propósito principal de la linfa es la defensa inmunológica; elimina bacterias extrañas y otros agentes del cuerpo. La linfa contiene productos de desecho, proteínas, anticuerpos y células muertas, además de microbios. Los órganos linfoides se componen de tejido linfoide y son los lugares de producción y activación de distintas células inmunitarias.
Hasta hace poco se pensaba que el cerebro y la médula espinal carecían de sistema linfático. Sin embargo, recientemente se ha demostrado la existencia de una clase de sistema linfático cerebral. Este sistema macroscópico de eliminación de residuos se denomina sistema glinfático, por su dependencia de las células gliales y sus funciones homólogas a las del sistema linfático dentro del sistema nervioso central.
En este artículo exploramos el sistema glinfático, sus principales funciones y las implicaciones para el tratamiento de las enfermedades neurodegenerativas de este descubrimiento.
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¿Qué es el sistema glinfático?
El sistema glinfático es una red de vasos utilizados para eliminar los residuos del sistema nervioso central o SNC. Este sistema está especialmente activo mientras dormimos, elimina toxinas y otros desechos provenientes del metabolismo cerebral. Recientemente, la investigación ha demostrado que el sistema glinfático puede alterarse y disminuir su función con el paso del tiempo; esto se ha sugerido como una posible causa de algunas enfermedades neurodegenerativas.
El sistema glinfático es el homólogo cerebral y espinal del sistema linfático. El sistema linfático ayuda al sistema inmunitario y proporciona una vía paralela al sistema circulatorio, para la eliminación de fluidos del cuerpo. Este sistema transporta el exceso de líquidos intersticiales, proteínas y materiales de desecho fuera de los distintos órganos y tejidos corporales. Estas sustancias se desechan para regular el volumen de líquido y la presión osmótica; esto es fundamental porque la falta de eliminación de estas proteínas solubles puede causar obstrucciones graves.
Cualquier obstrucción en los conductos linfáticos puede tener consecuencias dramáticas. En los casos de elefantiasis, una enfermedad causada por parásitos linfáticos, se produce un edema crónico cuando se detiene la eliminación de la linfa y se acumulan los solutos intersticiales.
Paradójicamente, el sistema linfático no se extiende hasta el sistema nervioso central: el cerebro y la médula espinal. Hasta el descubrimiento del sistema gingláfatico se plantearon varias hipótesis sobre como eliminaba el cerebro los residuos.
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Modelo de limpieza del cerebro
El cerebro, al igual que todos órganos de nuestro cuerpo, produce desechos metabólicos, todas las reacciones enzimáticas producen residuos que deben eliminarse. El sistema glinfático está formado por canales de agua y utiliza el líquido cefalorraquídeo como fluido de transporte.
El líquido cefalorraquídeo (LCR) es un líquido transparente e incoloro que rodea el cerebro y la médula espinal. Su principal función es la de protección: ayuda a amortiguar golpes o lesiones. También es responsable de eliminar los productos de desecho del sistema nervioso. Sin embargo, la manera en la que se intercambiaban los distintos residuos entre el tejido cerebral y el líquido cefalorraquídeo es un descubrimiento reciente.
Un estudio de 2012 dirigido por M. Nedergaard e investigadores de la Universidad de Rochester utilizó imágenes de fluorescencia de dos fotones para observar el líquido cefalorraquídeo aracnoideo de ratones vivos. A través de la microscopía de excitación de dos fotones in vivo, el equipo de Rochester pudo observar el flujo de líquido cefalorraquídeo en tiempo real sin tener que perforar el compartimento.
Según sus hallazgos, el líquido cefalorraquídeo se intercambia con el líquido intersticial que rodea el cerebro a través de los espacios paravasculares que rodean las grandes venas y facilitan el drenaje.
Normalmente, el líquido cefalorraquídeo está separado del tejido cerebral, impidiendo el intercambio de sustancias. Sin embargo, el modelo tradicional de la hidrodinámica del líquido cefalorraquídeo ha sido firmemente cuestionado. Actualmente, sabemos que el líquido cefalorraquídeo es capaz de introducirse en los espacios próximos a los vasos sanguíneos más pequeños que llega al cerebro (los espacios de Virchow). Allí, puede intercambiarse con el líquido intersticial; esto ocurre gracias a un canal formado por los astrocitos. Los pies de estas células gliales rodean el espacio que circunda a los capilares del cerebro, formando los canales glinfáticos por donde circula el líquido intersticial cerebral.
El intercambio de materiales a través del transporte glinfático resulta de fuentes de energía aún en parte desconocidas. Principalmente, se obtiene la energía de las pulsaciones de las arterias y de la presión creada al fabricar el líquido cefalorraquídeo. Los productos de desecho, como proteínas y metabolitos, se eliminan del tejido cerebral y se transportan al líquido cefalorraquídeo para su eliminación. Aproximadamente el 50% del líquido cefalorraquídeo llega a los ganglios linfáticos cervicales para su filtración.
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¿Qué influye en el funcionamiento del sistema glinfático?
La capacidad del sistema linfático para funcionar correctamente depende de varios aspectos fisiológicos de distintos órganos de nuestro cuerpo. Estos incluyen el sistema inmunológico, el sistema cardíaco y el sistema circulatorio. El estilo de vida, las enfermedades y la inflamación pueden tener efectos negativos en el sistema glinfático. Estas alteraciones pueden hacer que el drenaje glinfático sea más lento, afectando negativamente a la salud del cuerpo en general y principalmente a la cerebral.
Los estudios han demostrado que el sistema linfático es más eficaz y robusto cuando el corazón bombea, la sangre fluye, el cuerpo está relajado y el cerebro disfruta de un sueño reparador.
El cerebro realiza funciones de limpieza durante el sueño. Esto se debe a que el sistema glinfático está más activo en ese momento. El intercambio entre el líquido cefalorraquídeo y el líquido intersticial es más eficiente debido al aumento del espacio extracelular.
Distintos estudios han demostrado que este se expande en un 60% durante el sueño. Con base en estos descubrimientos, se cree que el incremento de limpieza glinfática durante la noche podría ser una de las causas de las propiedades restauradoras del sueño.
El proceso de envejecimiento afecta al transporte glinfático, concretamente al canal expresado por los astrocitos que realiza la mayor parte del intercambio del sistema. El canal también puede deteriorarse debido a la privación del sueño. Algunos estudios han demostrado que el ejercicio puede mitigar estos efectos en ratones. Esto sugiere que la actividad física podría tener una función neuroprotectora.
Relación del sistema glinfático y las enfermedades neurodegenerativas
Algunas enfermedades neurodegenerativas pueden ser causadas por cambios en la función glifática relacionados con el envejecimiento. Estos incluyen alteraciones en las células gliales responsables de crear los vasos glifáticos, la disminución de producción de líquido cefalorraquídeo por los plexos coroideos la reducción de la flexibilidad y las pulsaciones arteriales que aportan la energía necesaria al intercambio con el líquido intersticial, y la rebaja en la capacidad del LCR para moverse por el cerebro.
El sistema glinfático elimina proteínas grandes del cerebro durante el sueño. Una de esas proteínas es la beta amiloide, que es el componente principal de las placas cerebrales asociadas con la enfermedad de Alzheimer. El deterioro del sistema glifático, también puede estar involucrado en accidentes cerebrovasculares y la depresión de propagación cortical.
Los investigadores creen que el aumento del transporte glinfático podría retrasar potencialmente la aparición de la enfermedad de Alzheimer y otras enfermedades de carácter neurodegenerativo. Los experimentos realizados en animales muestran que el transporte glinfático reducido a menudo precede a la enfermedad; por lo tanto, permitirían concluir que un mayor transporte glinfático podría ayudar a posponer la aparición de la enfermedad.
La relación entre funcionamiento glifático y ejercicio abre una posibilidad de nuevos tratamientos para las enfermedades neurodegenerativas. Es probable que estos tratamientos sean más efectivos si se administran temprano en la progresión de la demencia. Los métodos para evaluar el flujo glinfático a través de imágenes de resonancia magnética o tomografía de emisión positiva se están desarrollando actualmente como herramientas de diagnóstico clínico.
El sistema glinfático podría tener más funciones que la eliminación de desechos. En un futuro también podría participar en la administración de factores de crecimiento y medicamentos, según sugiere la investigación.
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