Nuevos artículos
El sueño limpia el cerebro de toxinas y metabolitos.
Último revisado: 14.06.2024
Todo el contenido de iLive se revisa médicamente o se verifica para asegurar la mayor precisión posible.
Tenemos pautas de abastecimiento estrictas y solo estamos vinculados a sitios de medios acreditados, instituciones de investigación académica y, siempre que sea posible, estudios con revisión médica. Tenga en cuenta que los números entre paréntesis ([1], [2], etc.) son enlaces a estos estudios en los que se puede hacer clic.
Si considera que alguno de nuestros contenidos es incorrecto, está desactualizado o es cuestionable, selecciónelo y presione Ctrl + Intro.
Un estudio reciente publicado en Nature Neuroscience encontró que el aclaramiento cerebral se reduce durante la anestesia y el sueño.
El sueño es un estado de inactividad vulnerable. Dados los riesgos de esta vulnerabilidad, se sugiere que dormir puede proporcionar algunos beneficios. Se ha planteado la hipótesis de que el sueño limpia el cerebro de toxinas y metabolitos a través del sistema glifático. Esta suposición tiene implicaciones importantes; por ejemplo, una desintoxicación reducida debido a una falta crónica de sueño puede empeorar el Alzheimer.
Los mecanismos y vías anatómicas a través de los cuales las toxinas y los metabolitos se eliminan del cerebro aún no están claros. Según la hipótesis glifática, el flujo de líquido basal, impulsado por los gradientes de presión hidrostática de las pulsaciones arteriales, elimina activamente las sales del cerebro durante el sueño de ondas lentas. Además, las dosis sedantes de anestésicos mejoran el aclaramiento. Aún se desconoce si el sueño aumenta el aclaramiento a través del aumento del flujo basal.
En este estudio, los científicos midieron el movimiento de líquidos y la eliminación del cerebro en ratones. En primer lugar, se determinó el coeficiente de difusión del isotiocianato de fluoresceína (FITC)-dextrano, un tinte fluorescente. Se inyectó FITC-dextrano en el núcleo caudado y se midió la fluorescencia en la corteza frontal.
Los primeros experimentos implicaron esperar a un estado estable, blanquear el tinte en un pequeño volumen de tela y determinar el coeficiente de difusión a partir de la velocidad de movimiento del tinte sin blanquear en el área blanqueada. La técnica se validó midiendo la difusión de FITC-dextrano en geles de agarosa que imitan el cerebro y que se modificaron para aproximarse a la absorción óptica y la dispersión de la luz del cerebro.
Los resultados mostraron que el coeficiente de difusión de FITC-dextrano no difirió entre los estados de anestesia y sueño. Luego, el equipo midió la limpieza del cerebro en diferentes estados de vigilia. Utilizaron un pequeño volumen del tinte fluorescente AF488 en ratones a los que se les inyectó solución salina o un anestésico. Este tinte se movía libremente en el parénquima y podría ayudar a cuantificar con precisión el aclaramiento cerebral. También se hicieron comparaciones entre los estados de vigilia y sueño.
En concentraciones máximas, la eliminación fue del 70 % al 80 % en ratones tratados con solución salina, lo que indica que los mecanismos normales de eliminación no se vieron afectados. Sin embargo, se observaron reducciones significativas en el aclaramiento cuando se utilizaron agentes anestésicos (pentobarbital, dexmedetomidina y ketamina-xilazina). Además, el aclaramiento también se redujo en los ratones dormidos en comparación con los ratones despiertos. Sin embargo, el coeficiente de difusión no fue significativamente diferente entre la anestesia y las condiciones de sueño.
A. 3 o 5 horas después de la inyección de AF488 en CPu, los cerebros se congelaron y se crioseccionaron en secciones de 60 μm de espesor. La intensidad de fluorescencia promedio de cada sección se midió mediante microscopía de fluorescencia; luego se promediaron los valores de intensidad media de los grupos de cuatro cortes.
B. La intensidad de fluorescencia media se convirtió en concentración utilizando los datos de calibración presentados en la Figura 1 complementaria y se representó gráficamente en función de la distancia anteroposterior desde el punto de inyección para los estados de anestesia despierto (negro), dormido (azul) y KET-XYL (rojo). Arriba: datos después de 3 horas. A continuación: datos después de 5 horas. Las líneas representan ajustes gaussianos a los datos y las envolventes de error indican intervalos de confianza del 95%. Concentraciones de 3 y 5 horas durante la anestesia con KET-XYL (P
C. Imágenes representativas de secciones del cerebro a diferentes distancias (anteroposterior) del sitio de inyección de AF488 a las 3 horas (tres filas superiores) y a las 5 horas (tres filas inferiores). Cada fila representa datos de tres estados de vigilia (despierto, dormido y anestesia KET-XYL).
El estudio encontró que el aclaramiento cerebral se reducía durante la anestesia y el sueño, lo que contradice informes anteriores. El aclaramiento puede variar entre diferentes sitios anatómicos, pero el grado de variación puede ser pequeño. Sin embargo, la inhibición del aclaramiento por ketamina-xilazina fue significativa e independiente del sitio.
Nicholas P. Franks, uno de los autores del estudio, dijo: "El campo de investigación se ha centrado tanto en la idea de la purificación como una de las razones clave por las que dormimos que nos sorprendieron mucho los resultados opuestos".
Es especialmente importante señalar que los resultados se refieren a un pequeño volumen de tinte que se mueve libremente en el espacio extracelular. Las moléculas más grandes pueden exhibir un comportamiento diferente. Además, los mecanismos precisos por los cuales el sueño y la anestesia influyen en la depuración cerebral siguen sin estar claros; sin embargo, estos hallazgos cuestionan la idea de que la función principal del sueño es limpiar el cerebro de toxinas.