domingo, 29 de octubre de 2017

El sistema linfático en el cerebro



Teniendo en cuenta todos los avances recientes en el mapeo de los circuitos complejos del cerebro humano, uno pensaría que a estas alturas ya sabríamos todo lo que hay que saber sobre la anatomía básica del cerebro. Eso es lo que hace que el descubrimiento recientemente descrito sea tan extraordinario. Al contrario de lo que se aprende en la escuela de medicina, el sistema linfático del cuerpo se extiende al cerebro, un descubrimiento que podría revolucionar nuestra comprensión de muchos trastornos cerebrales, desde la enfermedad de Alzheimer hasta la esclerosis múltiple.

Investigadores del Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares (NINDS), el Instituto Nacional del Cáncer (NCI) y la Universidad de Virginia, hicieron este descubrimiento utilizando una técnica especial de Imagen por Resonancia Magnética (MRI) para escanear los cerebros de voluntarios humanos sanos. Como se puede ver en este video en 3D creado a partir de imágenes de una mujer de 47 años, el cerebro, al igual que el cuello, el tórax, las extremidades y otras partes del cuerpo, posee una red de vasos linfáticos (en verde) que sirve como canal para hacer circular las células inmunes clave y devolver productos de desecho metabólicos al torrente sanguíneo.





¿Cómo podía haberse soslayado el sistema linfático del cerebro durante todos estos años? En realidad, algunos científicos habían sugerido hace siglos que los vasos linfáticos rodeaban también el cerebro. Pero a falta de datos de respaldo, esas ideas fueron en gran medida olvidadas o descartadas como erróneas. Los científicos generalmente asumieron que el cerebro, a diferencia del resto del cuerpo, tenía una capacidad especial para deshacerse de los productos de desecho a través del líquido cefalorraquídeo. (De hecho, algunos de los productos de desecho del cerebro probablemente lleguen al torrente sanguíneo a través del líquido cefalorraquídeo). Además, los vasos linfáticos no son evidentes en las imágenes microscópicas estándar, y no son visibles en los escáneres MRI estándar porque se ubican justo al lado de  vasos sanguíneos mucho más grandes y más conspicuos.


Vasculatura cabeza de paloma



Ese pensamiento comenzó a cambiar hace un par de años. Primero, usando un microscopio de alta potencia para examinar el cerebro de ratones, un equipo de científicos descubrió estructuras similares a canales asociadas con las meninges, una capa coriácea de tejido protector que rodea el cerebro. Estudios posteriores llevaron a esos investigadores a concluir que esos canales llevaban líquido linfático.

Por suerte, el investigador Daniel Reich, vio una conferencia de Jonathan Kipnis, uno de los investigadores de la Universidad de Virginia que hizo el descubrimiento en el ratón. Reich no sabía mucho sobre el sistema linfático, pero, como neurólogo y radiólogo que estudiaba la Esclerosis Múltiple y otras enfermedades inflamatorias del cerebro, sabía mucho sobre el sistema inmunológico, el cerebro y las imágenes cerebrales. Le hizo pensar: ¿y si los hallazgos en ratones se aplicaran a los humanos?

Entonces, Reich y sus colegas decidieron unir fuerzas con el grupo de la Universidad de Virginia. Sabían que para buscar vasos linfáticos en los cerebros de los seres humanos vivos, tendrían que encontrar la manera de atenuar el brillo de los vasos sanguíneos del cerebro en las imágenes por resonancia magnética. Afortunadamente, tenían algunos trucos bajo la manga.

Como se describe en su artículo publicado en la revista eLife, los investigadores inyectaron un tinte llamado gadobutrol en cinco personas sanas antes de tomar imágenes de sus cerebros con un escáner MRI clínico estándar. Mientras que el tinte hace que los vasos sanguíneos se iluminen en las imágenes por resonancia magnética, también se sabe que parte del gadobutrol se escapa de los vasos sanguíneos. Los investigadores plantearon la hipótesis de que si los vasos linfáticos circulaban junto a los vasos sanguíneos del cerebro humano (como ocurre en los ratones), entonces algo de gadobutrol debería penetrar en los vasos linfáticos, haciendo que también se iluminaran.

Cuando los investigadores escanearon los cerebros de las personas de la manera habitual, lo único que pudieron distinguir fueron los vasos sanguíneos. Eso no fue una sorpresa. Pero, cuando sintonizaron el escáner MRI de una manera un tanto diferente, utilizando un enfoque llamado imágenes de “sangre opacada” para opacar el brillo de los vasos sanguíneos, apareció otro sistema de vasos más pequeños pero igualmente brillantes. ¡Exacto! El cerebro humano sí tenía vasos linfáticos.

Como confirmación, los investigadores realizaron otra ronda de imágenes por resonancia magnética con un tinte que contenía moléculas más grandes que eran mucho menos capaces de filtrarse a través de los vasos sanguíneos y de ese modo llegar a los vasos linfáticos. En esas condiciones, los vasos más pequeños no eran visibles.

Este es un descubrimiento muy bueno, pero ¿qué significa para las personas que sufren de trastornos cerebrales? Debido a que el sistema linfático juega un papel vital en la respuesta inmune, Reich dice que el nuevo conocimiento podría ser importante para comprender, tratar y prevenir los trastornos cerebrales que involucran la inflamación relacionada con el sistema inmune. Tales condiciones incluyen la Esclerosis Múltiple, la apoplejía, la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson, y tal vez incluso algunas afecciones de salud mental.

Por ejemplo, Reich ahora está ansioso por comparar la función del sistema linfático cerebral en personas con Esclerosis Múltiple en comparación con la gente sana. Además, debido a que los investigadores han compartido libremente su enfoque innovador para visualizar los vasos linfáticos del cerebro, los neurocientíficos de todo el mundo ahora pueden comenzar a explorar preguntas similares en los grupos de pacientes a los que tengan acceso para realizar sus investigaciones.

Basado en:

Human and nonhuman primate meninges harbor lymphatic vessels that can be visualized noninvasively by MRI. Absinta M, Ha SK, Nair G, Sati P, Luciano NJ, Palisoc M, Louveau A, Zaghloul KA, Pittaluga S, Kipnis J, Reich DS. Elife. 2017 Oct 3;6.

Structural and functional features of central nervous system lymphatic vessels. Louveau A, Smirnov I, Keyes TJ, Eccles JD, Rouhani SJ, Peske JD, Derecki NC, Castle D, Mandell JW, Lee KS, Harris TH, Kipnis J. Nature. 2015 Jul 16;523(7560):337-341.