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Una nueva técnica no invasiva proporciona una vista casi en tiempo real del cerebro humanodesperdicioeliminaciónsistema.

Noticias de la Universidad Médica de Carolina del Sur el 24 de febrero

Un equipo de investigación conjunto de la Universidad Médica de Carolina del Sur (MUSC) y la Universidad de Florida (UF) describe por primera vez en la revista Nature Communications los efectos del humanosesosdesperdicio eliminaciónsistema. Visualización no invasiva y casi en tiempo real. loscerebroestá muy densamente organizado, por lo que visualizar las estructuras que procesandesperdicio, también conocidas como estructuras linfoides, ha sido una limitación del campo.

La investigación fue publicada en la revista Nature Communications (último factor de impacto: 14.919) el 11 de enero de 2022

"Este es el primer informe completo que muestra la estructura del sistema linfático en un ser humano vivocerebro”, dijo el Dr. Onder Albayram, quien dirigió el equipo de investigación y es profesor asistente en los Departamentos de Patología y Medicina de Laboratorio y Neurociencia en MUSC y autor del artículo. Autor principal.

Albayram estaba intrigado por la posible presencia de estructuras linfáticas en elcerebro. "El sistema de limpieza linfática está en todo el cuerpo", dijo. "Me pregunté: '¿Por qué no lo tenemos en el cerebro?'".

Visualización mejorada de lasesos desperdicioeliminaciónsistema podría mejorar nuestra comprensión de cómo un saludablecerebroobras. También puede ayudarnos a entender las causas de enfermedades neurodegenerativas comoalzheimerenfermedad y cómocerebrose recupera de traumáticocerebrolesión (LCT).

Con el mismo peso, elcerebroes la parte del cuerpo con mayor demanda metabólica, pesa alrededor de 3 libras, pero requiere el 20 por ciento del consumo total de oxígeno. Esta demanda metabólica se acompaña de la necesidad de disponer regularmente dedesperdicio.

A medida que la sangre que transporta oxígeno transporta nutrientes vitales a través de los tejidos, recoge patógenos, células dañadas ydesperdicio. Este líquido luego fluye hacia los vasos linfáticos, donde se filtra a través de los ganglios linfáticos, que eliminan los desechos no deseados.

"Durante mucho tiempo, la gente ha pensado que elcerebrocarece de vasos linfáticos", dijo Sait Albayram, MD, profesor del Departamento de Neurorradiología de la Universidad de Florida y autor principal del artículo.

"Este pensamiento comenzó a cambiar hace unos 10 años, cuando los primeros informes de experimentos en roedores sugirieron que hay vasos linfáticos alrededor del cerebro, yuxtapuestos con vasos sanguíneos. Pero antes de este estudio, los vasos linfáticos estaban presentes en el cerebro humano. Aún hay evidencia. escaso."

Onder Albayram compara el cerebro en el cráneo con una manzana colgada en un frasco. Cubriendo el interior del "frasco" o cráneo, hay una membrana frágil llamada meninges. Un líquido llamado líquido cefalorraquídeo (LCR) rodea el cerebro. El pensamiento convencional es quedesperdicioEl líquido cargado en el cerebro fluye a lo largo de los vasos sanguíneos hacia el líquido cefalorraquídeo, que luego viaja fuera del cráneo hacia las venas. Las investigaciones de la última década han demostrado que el proceso es más complejo, con la presencia de vasos linfáticos (también llamados sistema glinfático) en el cerebro que se especializan en eliminardesperdicio.

Sin embargo, existen limitaciones técnicas para observar la actividad de estos vasos linfáticos en el cerebro humano. La principal de ellas es la necesidad de utilizar el gadolinio, un metal tóxico de tierras raras, un metal tóxico de tierras raras que se utiliza como agente de contraste en la resonancia magnética nuclear (RMN), una técnica utilizada para ver y diferenciar loscerebrotecnología estructural.

En este estudio, los investigadores pudieron superar esta limitación y usar la resonancia magnética para visualizar los vasos linfáticos en las meninges sin el uso de agentes de contraste. En cambio, el equipo utilizó diferencias en el contenido de proteínas del propio cerebro para crear un gradiente de contraste. Las estructuras con bajo contenido de proteínas son más oscuras y las estructuras con alto contenido de proteínas son más brillantes, con una resolución lo suficientemente alta como para ver detalles intrincados.

El descubrimiento de la red linfática meníngea en mamíferos durante la última década ha abierto una nueva página en nuestra comprensión del manejo de desechos celulares en elcerebro", dijo Adviye Ergul, MD, profesor del Departamento de Patología y Medicina de Laboratorio de la Universidad MUSC. No es el autor de este estudio.

Ella dijo: "Este estudio novedoso da un paso adelante al eliminar la necesidad de inyectar un agente de contraste para visualizar los vasos linfáticos. Este es un logro importante que llevará el campo más profundo en elcerebroy ampliar nuestro conocimiento de los linfáticos cerebrales. conocimiento del sistema".

Este método simple e innovador permitió a los investigadores capturar imágenes claras de los vasos linfáticos, que tienen un alto contenido de proteínas y unas 50 veces más abundantes que el LCR, ya que conectan la región del cerebro con los ganglios linfáticos del cuello.

Luego, el equipo comparó cómo elsesosde los adultos mayores diferían de los de los adultos más jóvenes y encontraron que los adultos mayores tenían una reducción del cerebrodesperdicioeliminación.

Usando esta técnica de resonancia magnética no invasiva, los investigadores y los médicos ahora pueden ver cómo se ven los vasos linfáticos de un cerebro sano y estudiar cómo cambian a medida que envejecemos, dice Onder Albayram. También pueden determinar su papel en la progresión de enfermedades neurodegenerativas, comoalzheimerenfermedady demencia relacionada. La técnica también podría usarse para estudiar formas de aumentar la producción linfática del cerebro con la edad, lo que tal vez brinde información sobre la recuperación después de una lesión cerebral traumática (TBI).

Onder Albayram dijo: "Imagine de nuevo lacerebroen una botella, rodeada de delgados vasos linfáticos. ¿Qué sucede durante una TBI? ¿Se dañan los vasos linfáticos y cómo se recuperan? Esta tecnología nos permitirá comenzar a responder esas preguntas".

Referencia

Fuente:Universidad Médica de Carolina del Sur

Un primer vistazo al ser humano.sesosdesagües

Referencia:

Albayram, MS, Smith, G., Tufan, F. et al. RM no invasiva de humanoscerebroredes linfáticas con conexiones a los ganglios linfáticos cervicales. Nat Comun 13, 203 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-021-27887-0