Giornata di pulizie per il cervello

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Un sistema di vasi linfatici,  il Sistema Glinfatico, è stato individuato nel nostro cervello e sembra avere la fondamentale funzione di trasportare le proteine di scarto, soprattutto durante il sonno.

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Maiken Nedergaard
Steven Goldman
Steven Goldman

Il merito di questa incredibile scoperta, spetta ai due scienziati Maiken Nedergaard e Steven Goldman,  ricercatori presso il Medical Center dell’università di Rochester (New York). Argomento principale del loro studio sono i meccanismi di trasporto delle sostanze nutritive e di scarto a livello del sistema nervoso centrale (SNC). Tuttavia, per poter comprendere a pieno l’importanza di questa scoperta, è necessario introdurre alcuni concetti riguardanti il trasporto di queste sostanze.

 

La barriera ematoencefalica

Sino a qualche anno fa, si è ritenuto il Sistema nervoso centrale come un compartimento a parte (isolato) rispetto al resto dell’organismo; tra i motivi principali, l’assenza di un sistema linfatico, e la presenza della barriera emato-encefalica. Nel nostro organismo, il sistema linfatico rappresenta un complesso di piccoli vasi deputati al trasporto del liquido interstiziale che permea i vari tessuti; nel liquido interstiziale, a sua volta, sono presenti sostanze nutritive e di scarto e cellule del sistema immunitario. Si deduce che, il sistema linfatico è essenzialmente deputato al trasporto delle sostanze di scarto e delle cellule del sistema immunitario. Tutti questi metaboliti di rifiuto, raggiungono, infine, il fegato, dove sono metabolizzati e successivamente eliminati.

La barriera emato-encefalica  (BEE) è un intricato filtro, altamente selettivo, costituito da cellule endoteliali dei vasi sanguigni e dai prolungamenti degli astrociti (cellule di sostegno del SNC). Questa barriera crea un ambiente protetto per il nostro cervello, isolandolo dagli elementi tossici che possono entrare nella nostra circolazione sanguigna (tossine, virus, batteri, sostanze di scarto). In questo modo, il liquido interstiziale che permea e nutre i neuroni, ha una composizione diversa, rispetto al comune liquido interstiziale presente in altre parti del corpo. La BEE è così selettiva che, in condizioni normali, non consente né  il passaggio delle cellule del sistema immunitario, né il passaggio di farmaci, a meno che non siano stati appositamente creati per agire sul sistema nervoso (oltrepassano la BEE). L’ictus, le infezioni e i tumori sono le patologie che più frequentemente alterano questa barriera, modificando di conseguenza “l’ambiente protetto” in cui il nostro cervello si trova.

Il sistema Glinfatico

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La scoperta dei ricercatori Nedergaard e Goldman ha rivoluzionato le precedenti conoscenze riguardo la BEE e il sistema linfatico: i capitoli riguardanti questi argomenti, nelle prossime edizioni dei trattati di istologia, anatomia e fisiologia, andranno riscritti. Innanzitutto, non è vero che nel sistema nervoso, il sistema linfatico non esiste: anzi, i ricercatori hanno voluto “rinominarlo” sistema glinfatico, per sottolineare l’importanza delle cellule della glia (astrociti soprattutto) nel suo funzionamento. Il sistema glinfatico è rappresentato dal cosiddetto spazio perivascolare, ossia, un piccolo spazio più o meno virtuale, presente tra le cellule endoteliali dei vasi sanguigni e i prolungamenti degli astrociti. In poche parole, gli stessi elementi che costituiscono la barriera ematoencefalica, vanno a delimitare il sistema glinfatico. Semplificando, ulteriormente, i meccanismi di funzionamento, possiamo affermare che:

1)  le sostanze nutritive, abbandonano i capillari arteriosi e vanno nello spazio perivascolare (sistema glinfatico);

2) gli astrociti, attraverso determinate proteine canale, selezionano quali, fra le sostanze presenti nello spazio perivascolare, potranno attraversare la barriera ematoencefalica, per andare poi nei neuroni;

3)le sostanze di scarto ritornano alla circolazione generale attraverso la via inversa: fuoriescono dai neuroni, attraversano gli astrociti, passano nel sistema glinfatico;

4) dal sistema glinfatico, le sostanze di scarto passeranno nelle venule e poi nella circolazione sistemica, per raggiungere il fegato, dove saranno metabolizzate ed eliminate.

In un giorno il sistema glinfatico elimina 7 grammi di proteine dal nostro cervello, in un mese 250 grammi e in un anno, l’intero peso dell’encefalo (1400 grammi ).

Un’ulteriore dettaglio rende ancora più incredibile questa scoperta: i ricercatori hanno dimostrato che durante il sonno, le dimensioni, e l’efficienza del sistema glinfatico aumentano del 50%,. Questo potrebbe spiegare il motivo per cui dormiamo per un terzo della nostra vita. Il sonno, quindi, rappresenterebbe un mezzo, attraverso il quale, il sistema nervoso si libera delle sostanze nocive. Tra queste sostanze nocive, due proteine hanno suscitato particolare interesse: la proteina β-amiloide e l’α-sinucleina, due proteine che si accumulano in grandi quantità rispettivamente nella malattia di Alzheimer e nel morbo di Parkinson, oltre ad essere presenti in numerose altre malattie neurodegenerative. Alterazioni del sistema glinfatico, potrebbero essere quindi alla base, o rappresentare una concausa, nella patogenesi delle malattie neurodegenerative, così come la privazione del sonno o i disturbi del sonno potrebbero accelerare l’invecchiamento cerebrale.

Sistema glinfatico durante il sonno (SX) e durante la veglia (DX)
Sistema glinfatico durante il sonno (SX), e durante la veglia (DX)

La scoperta del sistema glinfatico ha permesso, non solo di comprendere meglio i meccanismi di funzionamento del nostro cervello, ma agendo sul suo funzionamento, sarebbe possibile aprire la strada a nuove forme di terapia per le malattie neurodegenerative.

 

 

 

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