Sueño, cilios y EH
Nuevos estudios arrojan algo de luz sobre la función del sueño en animales, con implicaciones interesantes para la investigación de la EH
Los estudios han demostrado que los pacientes con EH tienden a dormir de forma menos eficiente, menos horas y se despiertan más veces durante la noche. Sin embargo, el sueño en la enfermedad de Huntington está poco investigado porque, históricamente, los científicos han investigado la EH como una enfermedad de deterioro del movimiento, y los problemas de sueño no parecen tener nada que ver con el deterioro del movimiento.
El sueño: ¿para qué sirve?
El panorama es ahora mucho más complejo. La enfermedad de Huntington afecta claramente a más partes del cerebro que solo las estructuras relacionadas con el movimiento. Ahora parece que el sueño —esa actividad evolutivamente dudosa que ocupa un tercio de nuestras vidas— puede desempeñar un papel importante.
Crédito de la imagen: Wikicommons
Es bien sabido que el sueño es indispensable para la salud y el bienestar, que con una privación leve del sueño, el estado de ánimo, la capacidad de razonamiento y el aprendizaje se ven afectados; con una privación moderada del sueño, nuestro sistema inmunitario es menos eficaz e incluso nuestras hormonas se descontrolan. En la EH, la privación del sueño puede tener un efecto aún más potente.
El sueño puede ser protector en la EH
Algunos síntomas de la EH, como el deterioro del pensamiento y la torpeza, se parecen un poco a los síntomas de la privación crónica del sueño. Los científicos creen ahora que la privación del sueño se produce comúnmente en la EH, oculta entre otros síntomas, y posiblemente actuando en la progresión de la enfermedad.
Hasta ahora no ha habido estudios sistemáticos para determinar si la privación del sueño es la causa de algún síntoma de la EH. Esta es un área de estudio apasionante porque si el sueño disfuncional es realmente la causa de algunos síntomas de la EH, se convierte en un fuerte candidato para ser el foco de un tratamiento.
El tratamiento de los trastornos del sueño en pacientes con EH tampoco se ha estudiado sistemáticamente, pero en realidad hay algunas pruebas de que imponer un horario de sueño regular es «protector» en modelos de ratón de la EH.
En un estudio, a ratones portadores de la mutación de la EH se les inyectaron fármacos inductores del sueño cada noche para obligarlos a dormir. En una prueba (quizás sorprendentemente) estándar de aprendizaje y memoria, los investigadores colocaron a los ratones en tanques llenos de agua con una luz que indicaba la ubicación de una plataforma sumergida. Dado que los ratones preferirían estar de pie en la plataforma que nadar, los investigadores pudieron observar lo bien que los ratones aprendían y recordaban que «luz significa plataforma» por la dirección en la que nadaban inicialmente en ensayos repetidos.
Los científicos creen que este tipo de aprendizaje y memoria está ligado a estructuras cerebrales especialmente afectadas en pacientes con EH. Los ratones con sueño regulado obtuvieron mejores resultados en esta tarea, lo que sugiere la preservación de estas estructuras cerebrales, o al menos de su función.
“Un nuevo estudio de la Dra. Nedergaard de la Universidad de Rochester, Nueva York, sugiere que el valor del sueño puede residir en ayudar a limpiar el cerebro. Aunque no se centra específicamente en la EH, el estudio plantea preguntas interesantes sobre el papel que desempeña el sueño en enfermedades como la EH”
Este estudio está obviamente muy lejos de ser una prueba de tratamientos viables en personas; ciertamente no nos dice que el sueño inducido químicamente mejoraría la salud general de los pacientes con EH. Lo que sí proporciona es un núcleo de evidencia de que el sueño disfuncional es perjudicial en la progresión de la EH.
Las hormonas del sueño ayudan a los ratones con EH
Una forma en que el cuerpo regula naturalmente el sueño es con una «hormona», o mensajero químico, llamada melatonina. La liberación de melatonina por el cerebro indica que es hora de dormir y, en consecuencia, nos sentimos somnolientos.
Se ha descubierto que los pacientes con EH producen menos melatonina por la noche y, de hecho, esto puede contribuir al sueño disfuncional que a veces se experimenta en la EH. Para ver cómo los niveles de melatonina podrían estar afectando a los pacientes con EH, los investigadores inyectaron a ratones con mutación de Huntington melatonina adicional todos los días. Estos ratones vivieron más tiempo y mostraron menos deterioro cerebral que los ratones con EH a los que se les administró una inyección simulada.
¿Está relacionado este efecto «protector» de la melatonina con su capacidad para regular el sueño? Esta es una posible explicación, aunque también se observó un efecto protector de la melatonina en una placa de células de EH, que técnicamente no duermen. Para una discusión más profunda de esta investigación de melatonina en EH, puede leer este artículo de http://en.hdbuzz.net/057 en HDBuzz.
Sabemos que en la EH, se acumulan grupos o «agregados» de una proteína específica llamada «Huntingtina» dentro de las células cerebrales, donde interrumpen importantes procesos celulares. Para las células, especialmente las células de larga vida del cerebro, deshacerse de los materiales viejos y dañados es vital, y parece que este trabajo no se está haciendo correctamente en la EH.
¿Cómo se deshace el cerebro de la basura?
Un nuevo estudio de la Dra. Nedergaard de la Universidad de Rochester, Nueva York, sugiere que el valor del sueño puede residir en ayudar a limpiar el cerebro. Aunque no se centra específicamente en la EH, el estudio plantea preguntas interesantes sobre el papel que desempeña el sueño en enfermedades como la EH.
Una forma en que las células se deshacen de la basura que no pueden reciclar es expulsándola al líquido entre las células, llamado «líquido intersticial». Parte del mantenimiento corporal diario implica limpiar este espacio, y para la mayor parte del cuerpo esto se encarga del sistema linfático — un sistema complejo que actúa como un canal y un filtro para el líquido intersticial y está ligado al sistema inmunitario. Un líquido llamado linfa, que es esencialmente plasma sanguíneo, se empapa en los tejidos del cuerpo y elimina los residuos.
El cerebro no tiene acceso al sistema linfático, pero aún necesita limpiar entre sus células — quizás más que el resto del cuerpo — por lo que utiliza un sistema similar. El líquido que baña el cerebro, llamado líquido cefalorraquídeo o LCR para abreviar, hace el trabajo de la linfa, eliminando el líquido intersticial sucio.
El equipo de la Dra. Nedergaard quería saber qué tan bien la lavadora natural del cerebro podía eliminar algunas proteínas problemáticas y otros desechos celulares, por lo que inyectaron algunas de estas sustancias en el líquido intersticial de los cerebros de ratones.
Cuando comprobaron cuánto de las diferentes sustancias permanecía, se alegraron de descubrir que el cerebro había hecho un trabajo bastante bueno al eliminarlas. Una proteína que se eliminó sorprendentemente bien fue el amiloide-beta, también conocido como Abeta. Abeta es el principal componente de los grandes grupos de proteína amiloide que se encuentran entre las neuronas enfermas en los cerebros de los pacientes con la enfermedad de Alzheimer.
La causa principal del Alzheimer aún se desconoce, pero los científicos han sospechado durante mucho tiempo que la acumulación de Abeta y los grupos resultantes entre las células llamados «placas» pueden ser responsables de la mala comunicación entre las neuronas y la gran cantidad de muerte neuronal observada a medida que la enfermedad progresa. De esta manera, la enfermedad de Alzheimer es bastante similar a la de Huntington: ambas implican la agrupación de proteínas que son tóxicas para las neuronas circundantes.
La Abeta que se encuentra disuelta en el líquido intersticial no es la misma Abeta unida en placas, pero hay alguna evidencia de que las cantidades de las dos están relacionadas.
¿Significa esto que un trabajo más eficiente de limpieza de la Abeta disuelta en el líquido intersticial podría reducir la acumulación de amiloide? Esto queda por probar. De cualquier manera, este es sin duda un hallazgo valioso para los investigadores de la enfermedad de Alzheimer, aunque solo se refiere vagamente a la EH.
Sacar la basura cada noche
La siguiente pregunta de Nedergaard y sus colegas los llevaría a una pregunta más universalmente aplicable: la de la función del sueño. Sabían por estudios anteriores que se encuentra más Abeta en el líquido intersticial de ratones y humanos despiertos que dormidos. Así que se preguntaron si la Abeta se elimina mejor durante el sueño o si simplemente se crea una cantidad menor.
“Este trabajo innovador de la Dra. Nedergaard plantea muchas preguntas. ¿Podría el sueño desordenado en la enfermedad de Alzheimer estar afectando la limpieza de la acumulación de proteínas y contribuyendo a la enfermedad? ¿Podría el sueño disfuncional estar afectando la acumulación de proteínas también en la EH? Aún no lo sabemos, pero puedes apostar a que los científicos están trabajando para averiguarlo”
Para probar esta pregunta, entrenaron a ratones para que se durmieran mientras estaban conectados a equipos de prueba y repitieron su procedimiento anterior de inyectar sustancias de desecho en su líquido intersticial. En los ratones dormidos, la eliminación de residuos fue mucho más eficiente y, sorprendentemente, la Abeta se eliminó el doble de bien que cuando los ratones estaban despiertos.
¿Qué podría explicar el dramático efecto que tuvo el sueño en la eficiencia de la limpieza cerebral?
Una explicación simple es que durante el sueño algunas células cerebrales se encogen para aumentar el área entre las células. Si este fuera el caso, el río de líquido que fluye a través del tejido cerebral sería más ancho, llevándose más basura. Una prueba confirmó que el espacio intersticial era de hecho mucho más grande en los cerebros de los ratones dormidos.
Este trabajo innovador de la Dra. Nedergaard plantea muchas preguntas. ¿Podría el sueño desordenado en la enfermedad de Alzheimer estar afectando la limpieza de la acumulación de proteínas y contribuyendo a la enfermedad? ¿Podría el sueño disfuncional estar afectando la acumulación de proteínas también en la EH? Aún no lo sabemos, pero puedes apostar a que los científicos están trabajando para averiguarlo.
¿El sueño al rescate?
Estos nuevos resultados pueden dar un nuevo contexto a hallazgos más antiguos en la investigación de la EH. Como HDBuzz ha informado anteriormente, el trabajo de varios grupos de científicos de la EH ha demostrado que los «cilios» no funcionan correctamente en los cerebros con EH.
Los cilios son las paletas celulares microscópicas que controlan el flujo de LCR en el cerebro al latir sincronizadamente, empujando el LCR por todo el cerebro. En la EH, los cilios de las células cerebrales son malos remeros y, en consecuencia, el flujo de LCR se reduce.
Este nuevo estudio de Nedergaard nos da una perspectiva adicional sobre cómo los cilios disfuncionales podrían estar contribuyendo a la EH. La pregunta se convierte en: ¿existe una conexión entre el sueño alterado en pacientes con EH y la acumulación de grupos dañinos de proteínas en sus cerebros? Además, ¿tienen estos problemas algo que ver con la función alterada de los cilios en los cerebros de pacientes con EH?
Es importante ser consciente de las limitaciones de lo que podemos tomar directamente de estos estudios sobre el sueño y ABeta. Por un lado, se llevaron a cabo en ratones y es muy posible que los cerebros de los ratones actúen de manera diferente a los cerebros humanos durante el sueño. Además, ninguno de los estudios de la Dra. Nedergaard se dirigió a la EH, que implica la acumulación de una proteína específica dentro de una célula, no fuera de las células. Por lo tanto, cuánto afecta esta información a lo que sabemos sobre la EH definitivamente está por verse.
Teniendo en cuenta estas advertencias, vale la pena entusiasmarse con las muchas nuevas preguntas científicas planteadas por este trabajo. Se han formado nuevas líneas de puntos, solo están esperando ser rellenadas o borradas.
