Un estudio, financiado por el Ejército, analiza los efectos de la privación del sueño, que puede afectar en gran medida a los soldados en el campo de batalla.
La investigación, realizada en el University of Rochester Medical Center, y financiada por la Army Research Office, sugiere que las personas que dependen de cabezadas de sueño durante el día corren más riesgos de desarrollar trastornos neurológicos.
El estudio, publicado en Nature Communications, detalla cómo el complejo conjunto de dinámicas moleculares y de fluidos que componen el sistema linfático, el proceso de eliminación de desechos del cerebro, se sincroniza con el reloj interno principal que regula el ciclo de sueño-vigilia.
«Establecer un papel para la comunicación entre los astrocitos y los impactos significativos de la sincronización circadiana en la dinámica de la eliminación de desechos linfáticos, representa un paso importante en la comprensión del proceso fundamental de la regulación de la eliminación de desechos en el cerebro», dijo el Dr. Frederick Gregory, director de programa para la iniciativa de neurofisiología de la cognición de la ARO. «Este conocimiento es crucial para desarrollar futuras contramedidas que compensen los efectos nocivos de la privación del sueño y para abordar los futuros requisitos de las operaciones militares multidominio, para que los soldados mantengan el rendimiento durante períodos más largos sin la capacidad de descansar».
El sistema linfático, descubierto por primera vez por el laboratorio Nedergaard del URMC en 2012, consiste en una red que se apoya en el sistema de circulación de la sangre del cerebro y está compuesto por capas de cañerías, con el vaso sanguíneo interno recubierto por un «tubo» que transporta el líquido cefalorraquídeo. El sistema bombea el fluido a través del tejido cerebral principalmente durante el sueño, lavando las proteínas tóxicas y otros residuos.
«Estos hallazgos muestran que la función del sistema linfático no se basa únicamente en el sueño o en la vigilia, sino en los ritmos diarios dictados por nuestro reloj biológico», dijo la neurocientífica Maiken Nedergaard, M.D., D.M.Sc., codirectora del Centro de Neuromedicina Traslacional del URMC y autora principal del estudio.
El equipo de investigación y otros han demostrado el papel que la presión arterial, el ritmo cardíaco, el tiempo circadiano y la profundidad del sueño juegan en la función del sistema linfático y en la señalización química que se produce en el cerebro para encender y apagar el sistema. También han mostrado cómo la interrupción del sueño o un traumatismo pueden hacer que el sistema se descomponga y permita que las proteínas tóxicas se acumulen en el cerebro, dando lugar potencialmente a una serie de enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer.
Los ritmos circadianos, relojes corporales de 24 horas, se mantienen en una pequeña área del cerebro llamada núcleo suprachiasmático. Este reloj regula varias funciones biológicas importantes, incluyendo el ciclo de sueño-vigilia.
El nuevo estudio, llevado a cabo en ratones, mostró que cuando los animales estaban anestesiados todo el día, su sistema linfático seguía funcionando sólo durante su típico período de descanso, ya que los ratones son nocturnos, por lo que su ciclo de sueño-vigilia es el opuesto al de los humanos.
«Los ritmos circadianos en los humanos están sintonizados con un ciclo de sueño diurno y nocturno», dijo la Dra. Lauren Hablitz, primera autora del nuevo estudio y profesora asistente de investigación en el Center for Translational Neuromedicine del URMC. «Debido a que este ritmo también influye en el sistema linfático, estos hallazgos sugieren que, las personas que dependen de las siestecitas durante el día para ponerse al día en el sueño o trabajar en el turno de noche, podrían estar en riesgo de desarrollar trastornos neurológicos».
De hecho, las investigaciones clínicas muestran que las personas que necesitan las «cabezadas» durante el día corren un riesgo mucho mayor de padecer Alzheimer y demencia, además de otros problemas de salud».
El estudio señala células llamadas astrocitos que desempeñan múltiples funciones en el cerebro. Los científicos creen que los astrocitos en el núcleo supraquiasmático ayudan a regular los ritmos circadianos. Los astrocitos también sirven como guardianes que controlan el flujo del líquido cefalorraquídeo en todo el sistema nervioso central. Los resultados del estudio sugieren que la comunicación entre los astrocitos de diferentes partes del cerebro puede compartir el objetivo común de optimizar la función del sistema linfático durante el sueño.
Los investigadores también encontraron que durante la vigilia, el sistema linfático desvía el líquido cefalorraquídeo a los ganglios linfáticos del cuello. Debido a que los ganglios linfáticos son estaciones de paso clave en la regulación del sistema inmunológico, la investigación sugiere que el líquido cefalorraquídeo puede representar un reloj de fluidos que ayuda a despertar la capacidad del cuerpo para luchar contra las infecciones durante el día.
Además del Ejército, el National Institute of Neurological Disorders and Stroke, el National Institute of Aging y las fundaciones Novo Nordisk y Lundbeck apoyaron la investigación.
Fte. army.mil
Sé el primero en comentar