Descubren una cuarta capa alrededor del cerebro

Sólo hasta hace poco los avances en neuroimagen y biología molecular han permitido a los científicos estudiar el cerebro humano vivo con un nivel de detalle antes inalcanzable, desvelando muchos de sus misterios.

El último descubrimiento, descrito en la revista Science, es un componente de la anatomía cerebral hasta ahora desconocido que actúa a la vez como barrera protectora y plataforma desde la que las células inmunitarias vigilan el cerebro en busca de infecciones e inflamación.

La investigación es el resultado del trabajo de los laboratorios de Maiken Nedergaard, codirectora del Centro de Neuromedicina Traslacional de la Universidad de Rochester, en el estado de Nueva York, en Estados Unidos, así como de la Universidad de Copenhague, en Dinamarca, y de su catedrático de Neuroanatomía, el doctor Kjeld Møllgård.

Residuos cerebrales

Con este hallazgo, Nedergaard y sus colegas han transformado la comprensión de la mecánica fundamental del cerebro y han hecho revelaciones significativas en el campo de la neurociencia, como detallar las muchas funciones críticas de unas células del cerebro llamadas glía, que antes pasaban desapercibidas, y el proceso único de eliminación de residuos del cerebro, que el laboratorio ha denominado sistema glinfático.

«El descubrimiento de una nueva estructura anatómica que segrega y ayuda a controlar el flujo del líquido cefalorraquídeo (LCR) y nos proporciona una apreciación mucho mayor del sofisticado papel que desempeña no sólo en el transporte y la eliminación de residuos del cerebro, sino también en el apoyo a sus defensas inmunitarias», señala Nedergaard.

Espacio subaracnoideo

El estudio se centra en la serie de membranas que recubren el cerebro, creando una barrera con el resto del cuerpo y manteniendo el cerebro bañado en LCR.

La comprensión tradicional de lo que se denomina colectivamente capa meníngea identifica las tres capas individuales como duramadre, aracnoides y piamadre, explica la Universidad de Rochester en un comunicado.

La nueva capa descubierta por el equipo de investigadores de EEUU y Dinamarca divide el espacio entre las capas aracnoidea y pia, denominado espacio subaracnoideo, en dos compartimentos. La han denominado SLYM, abreviatura de Subarachnoidal LYmphatic-like Membrane. Aunque gran parte de la investigación del artículo describe su función en ratones, también informan de su presencia en humanos adultos.

La nueva membrana es una barrera hermética que sólo permite el tránsito de moléculas muy pequeñas, y también parece separar el líquido cefalorraquídeo «limpio» del «sucio». Esta última observación apunta al posible papel de la SLYM en el sistema glinfático, que requiere un flujo e intercambio controlados de LCR, permitiendo la entrada de flujo fresco y eliminando del sistema nervioso central las proteínas tóxicas asociadas al Alzheimer y otras enfermedades neurológicas. Este descubrimiento ayudará a los investigadores a comprender con mayor precisión la mecánica del sistema glinfático.

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 impide la entrada de células inmunitarias externas. Además, parece albergar su propia población de células inmunitarias del sistema nervioso central que utilizan la SLYM como punto de observación cercano a la superficie del cerebro desde el que explorar el LCR que pasa en busca de signos de infección o inflamación.

Revelaciones sobre sus anomalías

El descubrimiento del SLYM abre la puerta a nuevos estudios sobre su papel en las enfermedades cerebrales. Por ejemplo, los investigadores observan que durante la inflamación y el envejecimiento se congregan en la membrana concentraciones mayores de diversas de células inmunitarias.

Estas y otras observaciones similares sugieren que enfermedades tan diversas como la esclerosis múltiple, las infecciones del sistema nervioso central y el Alzheimer podrían desencadenarse o empeorar por anomalías en la función del SLYM. También sugieren que la administración de fármacos y terapias génicas al cerebro puede verse afectada por ella.