Neurobiología: lavadora para el cerebro
Investigadores de la Universidad Goethe de Fráncfort y de la Universidad de California en San Diego han utilizado técnicas microscópicas para demostrar por primera vez que los vasos sanguíneos que entran en el cerebro pulsan independientemente de los latidos del corazón y de la actividad cerebral. Las ondas que recorren el cerebro no sólo pueden influir en el riego sanguíneo del órgano, sino que es concebible que ayuden a mezclar el líquido cefalorraquídeo y mejoren así la eliminación de productos de desecho.
La sangre transporta oxígeno y nutrientes a cada célula y, al mismo tiempo, elimina los productos de desecho. El cerebro es un órgano con grandes necesidades de oxígeno y nutrientes. Por ello, está especialmente bien provisto de sangre. La sangre fresca y rica en oxígeno llega desde el corazón a través de las grandes arterias cerebrales a una red de vasos sanguíneos que rodean la superficie del cerebro. Las arteriolas de inmersión se ramifican desde los llamados vasos piadosos hacia el interior del cerebro. El flujo sanguíneo en el cerebro se controla activamente en función de la actividad neuronal: las zonas del cerebro con mayor actividad metabólica están mejor abastecidas de sangre que otras, un fenómeno que aprovechan técnicas de imagen como la resonancia magnética funcional (RMf).
Además, existe otro mecanismo que influye en el riego sanguíneo de los órganos y que se conoce desde el siglo XVIII: la vasomoción. Se trata de oscilaciones de las paredes vasculares provocadas por la contracción y relajación alternas de las células musculares lisas de las paredes vasculares y que son totalmente independientes de los latidos del corazón. Estas oscilaciones se producen periódicamente cada diez segundos y se han descrito en mamíferos tan diversos como los seres humanos, los ratones y los murciélagos. La vasomoción también se ha demostrado en los vasos pia del cerebro.
Mediante una combinación de métodos microscópicos y físicos, un equipo de investigadores dirigido por Thomas Broggini, de la Universidad Goethe, en colaboración con la Universidad de California en San Diego, ha podido visualizar por primera vez estas oscilaciones en las arteriolas sumergidas de la corteza cerebral de ratones.
Las mediciones mostraron que la vasomoción modificaba el flujo sanguíneo de los vasos en un 20%. Curiosamente, el efecto era más pronunciado en reposo que en las zonas activas del cerebro. "Esto demuestra que la vasomoción tiene un efecto profundo en el flujo sanguíneo del cerebro, independientemente de las señales neurológicas", afirma Thomas Broggini, primer autor del estudio. Las oscilaciones generan "ondas viajeras" de onda larga a lo largo de todas las arteriolas, que se propagan por el cerebro a una velocidad de dos milímetros por segundo. Su función sigue siendo un misterio, sobre todo porque viajan en direcciones completamente distintas. Sin embargo, las protuberancias que generan las ondas en los vasos sanguíneos podrían dar indicios de una posible función. Los investigadores especulan que estas protuberancias ondulantes podrían ayudar a mezclar el líquido cefalorraquídeo (LCR) que rodea las células cerebrales. "Esto podría mejorar la eliminación de proteínas mal plegadas y productos de desecho a través del líquido cefalorraquídeo. Este mecanismo está alterado en la demencia de Alzheimer y otras enfermedades neurodegenerativas", explica Broggini.
Los nuevos hallazgos podrían ayudar a comprender mejor los escáneres de IRMf, que visualizan el flujo sanguíneo en el cerebro con fines diagnósticos. Según Broggini, los investigadores también están interesados en saber cómo influye la vasomoción en las enfermedades en las que se altera el riego sanguíneo: "En futuros trabajos aquí en Fráncfort, investigaremos cómo se alteran las ondas viajeras en accidentes cerebrovasculares, hemorragias cerebrales y enfermedades neurodegenerativas y qué influencia tienen en el desarrollo de las enfermedades." Las nuevas terapias podrían dirigirse entonces a modular la vasomoción para mejorar el riego sanguíneo en las regiones afectadas del cerebro.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.
Publicación original
Thomas Broggini, Jacob Duckworth, Xiang Ji, Rui Liu, Xinyue Xia, Philipp Mächler, Iftach Shaked, Leon Paul Munting, Satish Iyengar, Michael Kotlikoff, Susanne J. van Veluw, Massimo Vergassola, Gal Mishne, David Kleinfeld; "Long-wavelength traveling waves of vasomotion modulate the perfusion of cortex"; Neuron, Volume 112
Más noticias del departamento ciencias
Reciba la industria de las ciencias biológicas en su bandeja de entrada
No se pierda nada a partir de ahora: Nuestro boletín electrónico de biotecnología, productos farmacéuticos y ciencias de la vida le pone al día todos los martes y jueves. Las últimas noticias del sector, los productos más destacados y las innovaciones, de forma compacta y fácil de entender en su bandeja de entrada. Investigado por nosotros para que usted no tenga que hacerlo.
