martes, 22 de octubre de 2013

Sleep keeps brain fit by clearing waste

Disease-causing waste that builds up during the day is cleaned out from our brain as we sleep at night, say researchers.
Their findings, published today in the journal Science, could help explain why people spend a third of their lives asleep, and may help in developing treatments for Alzheimer's disease and other neurological disorders.
"This study shows that the brain has different functional states when asleep and when awake," says study leader Dr Maiken Nedergaard from the University of Rochester Medical Center in New York.
"In fact, the restorative nature of sleep appears to be the result of the active clearance of the by-products of neural activity that accumulate during wakefulness."
In lab experiments on mice - whose brains are remarkably similar to humans - Nedergaard and colleagues observed how cellular waste was flushed out via the brain's blood vessels into the body's circulatory system and eventually the liver.
These waste products included amyloid beta, a protein that, when accumulated, is a driver of Alzheimer's disease.

Plumbing system

The researchers say waste is removed from brain tissue by cerebral spinal fluid (CSF) flushed through a 'plumbing system' called the glymphatic system, which appears to be nearly 10 times more active during sleep than while awake.
In their study Nedergaard and colleagues first injected dye into the CSF of mice and watched it flow through their brains, while simultaneously monitoring electrical brain activity. They found the dye flowed rapidly when the mice were unconscious, either asleep or anesthetised, but when the same mice were awake it barely flowed at all.
"We were surprised by how little flow there was into the brain when the mice were awake," says Nedergaard. "It suggested that the space between brain cells changed greatly between conscious and unconscious states."
To test this idea, the researchers used electrodes inserted into the brain to directly measure the space between brain cells.
They found that during sleep, the brain's cells shrink by about 60 per cent, opening up the brain's interstitial space and allowing the fluid to move faster and more freely through it.

Energy use

Nedergaard and colleagues say the amount of energy consumed by the brain does not decrease dramatically while we sleep.
Because pumping CSF demands a great deal of energy, they speculate that the process of cleaning may not be compatible with the functions the brain must perform when we are awake and actively processing information.
"The brain only has limited energy at its disposal," says Nedergaard. "You can think of it like having a house party. You can either entertain the guests or clean up the house, but you can't really do both at the same time."
During the study the researchers also injected labelled amyloid beta proteins into the brains of the mice and found that during sleep CSF cleared away this dirt outside of the cells twice as quickly.
"These findings have significant implications for treating 'dirty brain' disease like Alzheimer's," says Nedergaard. "Understanding precisely how and when the brain activates the glymphatic system and clears waste is a critical first step in efforts to potentially modulate this system and make it work more efficiently."

Tomado de ABC science at abc.net.au

10 comentarios:

  1. Muy interesante como una actividad tan placentera como es dormir, no soló nos beneficie física y mentalmente si no que también ayude en la prevención de Enfermedades, como lo es el Alzheimer, Parkinson y derrames cerebrales.
    Es Aquí donde nos tocá informarnos más sobre El Sistema Glinfático, los científicos de Rochester comprobaron que este sistema era casi diez veces más activo durante el sueño y que al dormir, el cerebro elimina de forma significativa más beta-amiloide. Además, los investigadores encontraron que, durante el sueño, las células del cerebro se reducen un 60%, lo que permite que los residuos se eliminen con mayor eficacia. Lo que apunta a que esta contracción crea más espacio entre las células y permite al líquido cefalorraquídeo limpiar más libremente los residuos a través del tejido cerebral. Por el contrario, cuando se está despierto las células del cerebro están más cerca, restringiendo el flujo del líquido cefalorraquídeo.

    ¿Pero que es el Sistema Glinfático? es una ruta de aclaramiento de residuos funcional para el sistema nervioso central de los mamíferos ( SNC ) . Ya que el Cerebro y la Medula espinal carece del sistema linfático, responsable de la eliminación de proteínas extracelulares , el exceso de líquido y productos de desecho metabólicos de los tejidos sistémicos.
    En lo particular pienso que el cerebro, es un tema especialmente interesante, ya que es sensacional su actividad en nuestro organismo sin embargo y por desgracia no son muchos los avances para esté organó por su perfección y delicadeza, ya que en prácticamente en casi todas las enfermedades neurodegenerativas, el acumulamiento de residuos causa un daño a nivel neuronal, Irreversible.

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  2. Una y otras veces nos hemos planteado las preguntas ¿para que dormimos?, ¿qué pasa durante el sueño?, ¿que pasa si no dormimos?, entre otras. ¡Pues aquí está la respuesta! Muchas de las sustancias que se acumulan durante el día que van disminuyendo nuestra eficacia y van generando cansancio en nosotros, lo que hace que tengamos sueño. Entre estas puede ser un aumento del neurotransmisor GABA que es un mensajero inhibitorio en nuestro sistema nervioso central. Además, como se comenta en el artículo, existen otras sustancias que se van acumulando a lo largo del día y que su deposito o aumento de los niveles podrían ocasionarnos diversas patologías. Es interesante descubrir como nuestro cerebro las detecta como dañinas y efectúa diversos mecanismos "de plomería" para su eliminación.
    También ería interesante observar como estas sustancias generan patología en diversas personas. ¿Quienes serían los indicados? Personas que debido a su trabajo no tienen un adecuado sueño. A mi en lo particular me interesaría observa médicos en formación, los cuales por su carga de trabajo pueden pasar hasta 48 horas sin dormir. La manera crónica que estas personas se develan debería aumentar estos desechos.
    Es impresionante darse cuenta en cada nueva investigación, todo lo que ignoramos y todo lo que el cuerpo humano es capaz de realizar y que una simple acción que nosotros podríamos considerar solo como placentera puede tener efectos importantísimos para la vida humana.

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  3. Omar Salvador Mena Muñoz.

    Este articulo me pareció muy interesante debido a que el dormir es sin duda algo que todas las personas les gusta y algo tan esencial en nuestra vida. Y el saber que mientras dormimos el cerebro elimina sustancias nocivas para el cuerpo nos demuestra que el todo lo que realiza el cuerpo humano es para un propósito y que lo que sabemos de el es tan poco. Pero este articulo servirá de mucho para investigar que tantas enfermedades se podrán evitar o tratar con el hecho de dormir.

    O no es mucha casualidad que después de dormir bien la gente rinde mas y tiene mejores ideas, o que cuando nos duele la cabeza con dormir muchas veces desaparece el dolor, o que las personas se recuperan mas rápido de una enfermedad con el reposo y al dormir, que el dormir nos pone de buenas y nos quita el stress, o no sera algo raro que un tercio de nuestra vida no la pasemos durmiendo?

    Ojala esto nos haga experimentar mas sobre este tema y que a lo mejor el dormir sea la cura de algunas enfermedades.

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  4. Es realmente impresionante como a estas alturas del partido, en pleno siglo XXI se puedan descubrir cosas como un nuevo sistema en el cuerpo humano, el sistema glinfatico, un sistema de desechos propio del cerebro, pero... ¿como es que evadio nuestros radares tanto tiempo este sistema? Investigando un poco acerca del tema encontre que este sistema no puede ser detectado simplemente con muestras de tejido cerebral y que fue necesario el uso de una nueva tecnologia llamada microscopia de 2 fotones que es una técnica que forma imágenes de fluorescencia que permite obtener observar tejido vivo hasta una profundidad muy alta para descubrirlo.

    Realmente creo que este hecho es un punto de partida en el entendimiento de primeramente de la fisiologia completa del sueño y tambien de muchas enfermedades neurodegenerativas ya que la mayoria de estas estan relacionadas con la acumulacion de sustancias nocivas o de desecho, principalmente la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson.

    Hace falta mucho mas estudio acerca de el sistema glinfatico y de como funciona realmente pero creo que su impacto a corto plazo ha sido la posible respuesta a las preguntas de ¿por que dormimos? ¿por que lo necesitamos? ¿por que nos sentimos terriblemente mal cuando no lo hacemos? y tambien de entender por que el reposo es algo que debe estar indicado en la gran mayoria de pacientes que tengamos pues esto puede influir de manera grande y positiva a su recuperacion.

    Por ahora espero que a mas centros de investigacion les llame la atencion este estudio realizado por el Centro Médico de la Universidad de Rochester y pronto tengamos mas informacion acerca de este sistema y sus posibles aplicaciones clinicas.

    http://www.youtube.com/watch?v=96aZtk4hVJM#t=36

    http://www.youtube.com/watch?v=ci5NMscKJws

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  5. Ilse Viridiana Muñiz Sancén

    Dormir constituye una parte esencial para nuestra salud física y mental pues confiere grandes beneficios como la síntesis de hormonas, recuperarnos del desgaste físico del día, etc. Y también los aquí mencionados. También es importante recalcar, y esto también lo dice el artículo aquí citado, que durante el sueño nuestro cuerpo y en particular nuestro cerebro siguen trabajando, realizando rutas metabólicas y consumiendo energía; y no solo cundo estamos despiertos, sino que también el dormir es necesario para realizar muchas otras funciones Yo, en particular tenía el desconocimiento a cerca del sistema glinfático, que como lo mencionan sirve para la depuración de desechos del metabolismo cerebral, y que este sistema funciona de manera adecuada solo cuando estamos dormidos, por eso ¿qué pasa si no respetamos nuestro ciclo circadiano? Pues la incorrecta función de este sistema y el acumulo de estos desechos del metabolismo.
    Aquí se muestra la asociación entre la acumulación de estos productos de desecho con los de la enfermedad de Alzheimer (el amiloide beta), y creo que esta relación tiene sentido debido a que si esta proteína se acumula en esta enfermedad, tal vez es porque el sistema glinfático sea el encargado de eliminarla; y una vida ajetreada con disminución de las horas de sueño provoque que el sistema glinfático no la pueda eliminar adecuadamente.
    Por eso es indispensable dormir bien, ya que no solo constituye un placer sino una necesidad para nuestro cuerpo. Y pues aunque se conoce poco acerca del tema valdría la pena que se hicieran más investigaciones al respecto porque esto podría tener grandes implicaciones clínicas para la prevención y el conocimiento de la fisiopatología de ciertas enfermedades como el Alzheimer.

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  6. Se ha demostrado que las funciones cerebrales siguen un ciclo de tipo circadiano en el cual las funciones neuroendocrinas intervienen en el funcionamiento normal del cuerpo; este estudio no solo corrobora lo ya anteriormente estudiado sino que nos hace entender un nuevo sistema de depuración de metabolitos de desecho que tiene el sistema nervioso; el Glinfatico; el cual pone en evidencia la manera en la que el cerebro funciona durante los diferentes estados de conciencia, siendo que durante el sueño este tiene su mayor actividad eliminando la mayoría de los metabolitos de desecho que si se acumulan pueden generar patologías por deposito; esto abre un nuevo panorama para conocer si los desequilibrios del sueño pueden estar influyendo en la generación de patologías o si a través del conocimiento de este sistema se puede modificar la terapeutica en pacientes con enfermedades del SNC, el punto esque se ha demostrado que durante el sueño las funciones cerebrales tienden a modificarse y a producir factores protectores que nos ayudan a evitar la acumulación de desechos; ahora seria interesante demostrar como la falta o la poca calidad de sueño podría influir a la generación de alteraciones o como el mismo organismo se adapta a condiciones adversas para evitar la acumulación y la posterior patología. pero en lo que se demuestra hay que aprovechar las muchas o pocas horas de sueño con el conocimiento de que estamos depurando a nuestro cerebro durante el mismo.

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  7. María Luisa Montes de Oca27 de octubre de 2013, 20:36

    Muchas personas no le damos la importancia que deberíamos al sueño, lo que conlleva a una mala calidad del mismo y a posibles implicaciones que esto conlleva. El sueño es esencial en nuestra vida debido a que es un estado fisiológico de autorregulación y reposo uniforme. Al dormir se recupera energía, se relajan los músculos y se controla el metabolismo. Además, el sueño está profundamente implicado en las funciones de la memoria.
    En el estado de sueño, el sistema glinfático (equivalente al sistema linfático, pero en el cerebro), se activa 10 veces más en comparación al estado de vigilia, permitiendo que los residuos de las células cerebrales se eliminen con mayor eficacia. Llama la atención cómo es que durante el sueño las células se contraen para permitir que el líquido cefalorraquídeo circule más fácilmente, de modo que sea más capaz de eliminar las sustancias de desecho, tales como la proteína beta-amiloide responsable de la enfermedad de Alzheimer, así como de otras posibles sustancias causantes de otras enfermedades degenerativas del cerebro.
    Es importante dar a conocer todos los beneficios que se obtienen al tener una correcta higiene del sueño, ya que se pueden prevenir muchas patologías al entender qué es lo que sucede en nuestro cerebro durante el sueño. El sueño es muy importante no solo por las implicaciones que pueda tener a largo tiempo, sino simplemente para cada día, ya que si queremos tener un buen rendimiento y mejor capacidad de memoria necesitamos descansar nuestro cerebro. Por ello es necesario crearnos el hábito de respetar nuestras horas de sueño.

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  8. desde siempre se a sabido de las bondades de dormir, como la secreción de hormona del crecimiento que tiene picos máximos a las 2 horas de dormir, la hormona antidiuretica, etc lo cual implica que el cerebro este en constante función. Siguiendo esta linea de pensamientos fácil llegar ala pregunta ¿como el cerebro se deshace de todos los desechos del exceso de liquido que produce el mismo metabolismo de las células apoptoticas si siempre esta en función. Este interesante aclara esa duda y nos da pautas para investigar mas sobre las enfermedades por deposito, de su evolución y de obvio la prevención.

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  9. este articulo nos vuelve a remarcar que aun desconocemos mucho de el organo que nos hace lo que somos y ni hablar de su funcionamiento interno (la psique), tambien nos dice que dormier es bueno cosa que todo estudiante de medicina sabe pero no entiende por que y que con este estudio abre una ventana para dilucidar porque.
    Aunque este estudio deja cosas que pensar, ya que al averce realizado en animales que tanto de podra aplicar a nosotros, y si los estudios en humanos ayudarian en algo a los pacientes o solo seria una estudio de ciencia mas sin utilidad ya que es difícil creer que con dormir puedas reducir el alzheimer en el cual se encuentra placas amiloides en zonas de la corteza.

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  10. El hombre, desde que empezó a hacer uso de razón, ha tenido el planteamiento de acerca ¿Porqué dormimos?; Dormir, es un acto descrito como placentero, reconfortante e incluso vital, pero alrededor de todo esto encontramos la duda de ¿Cómo se llevan a cabo los mecanismos para que, al despertar, sintamos tales resultados?

    Este estudio nos revela datos interesantes acerca de la eliminación de Beta- amiloides del Sistema Nervioso, analizados desde hace años debido a su correlación con la enfermedad de Alzheimer debido a la formación de placas seniles presentes en este padecimiento. En una publicación llamada "Amyloid-β Dynamics are Regulated by Orexin and the Sleep-Wake Cycle", se revela que esta proteína posee un ritmo circadiano asociado con la relación Vigilia/ Sueño de la persona, en la cual los niveles de Beta amiloide presentan mayor concentración durante el día. Lo que a mi punto de vista podría ser aún más relevante, es el hecho de saber que en estados de sueño y/o inconsciencia, el Sistema Nervioso disminuye la concentración de Beta amiloide y demás moléculas que llegasen a contaminar el Líquido Cefalorraquídeo durante el estado de vigilia.


    Todo esto nos podría inducir a la búsqueda de algún medio de tratamiento para el Alzheimer y demás alteraciones del Sistema Nervioso que pudiesen estar relacionadas con el cúmulo de sustancias en el Líquido Cefalorraquídeo y la escasa cantidad de horas de sueño de calidad.

    En nuestro medio, podríamos llegar a la conclusión de que, en términos generales, el acto de dormir es muy necesario e importante para mantener un equilibrado estado de salud. Entre los médicos es común encontrar personas con problemas de este tipo, debido a excesivas cargas de trabajo, lo que podría estar en nuestras manos es investigar más acerca de los mecanismos de limpieza del Sistema nervioso, además de valorar las horas destinadas para dormir.

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