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Se explora el sentido del olfato, la contaminación y la conexión de enfermedades neurológicas

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Se está logrando un consenso de que la contaminación del aire puede causar enfermedades neurológicas como la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson, pero la cuestión de qué tan finas y hollínicas partículas causan problemas en el cerebro sigue siendo una pregunta sin respuesta. Ahora, un equipo de investigadores de Penn State, utilizando ratones, ha encontrado una manera posible, pero aún se necesita más investigación.

Los investigadores observaron cómo el líquido cefalorraquídeo, el líquido que fluye alrededor del cerebro y la médula espinal, fluye a través de la nariz y qué sucede cuando se detiene el flujo de líquido.

"Ha habido mucho interés en comprender el movimiento del líquido cefalorraquídeo en los últimos 5 años", dijo Patrick Drew, distinguido profesor asociado de ciencias de ingeniería y mecánica, neurocirugía e ingeniería biomédica de Huck. "Cada vez más se da cuenta de que no solo amortigua el cerebro, sino que también puede transferir cosas fuera del cerebro y el área de la columna vertebral".


La pregunta, sin embargo, es ¿cómo sale el líquido cefalorraquídeo (o LCR) del área cerrada del cerebro y la columna vertebral y hacia dónde va? La investigación en documentos científicos antiguos indicó que algunos científicos habían especulado que una vía de salida era a través de la nariz.

"Estaba tratando de etiquetar el líquido cefalorraquídeo con un tinte para otro experimento", dijo Jordan N. Norwood, estudiante graduado en biología celular y del desarrollo y estudiante de Drew. "Comenzamos a ver que este líquido cefalorraquídeo teñido se drenaba por la nariz".

Más investigaciones en documentos científicos antiguos mostraron que otros no solo habían sugerido que el líquido cefalorraquídeo salía por la nariz, sino que había una conexión con el sentido del olfato. Los investigadores también encontraron que existe una conexión de larga data entre la pérdida del olfato y el comienzo temprano de enfermedades neurológicas como la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson.

Mediante la ablación química, los investigadores destruyeron los nervios sensoriales olfativos que atraviesan el paladar duro del ratón. La destrucción de estos nervios provoca la pérdida del sentido del olfato, pero también hace que se detenga el flujo de líquido cefalorraquídeo.

"Los ratones parecen normales después de que usamos sulfato de zinc para extirpar los nervios de la nariz", dijo Drew.


Debido a que el flujo de líquido de la nariz se detuvo, los investigadores revisaron para ver si aumentaba la presión alrededor del cerebro y en la médula espinal.

"Los animales y las personas están constantemente haciendo CSF, por lo que si no se apaga, la presión aumentará", dijo Drew. "Pero descubrimos que la presión no aumentó después de que el flujo de la nariz se detuvo".

Los investigadores creen que alguna otra vía puede aumentar su flujo o LCR para compensar lo que normalmente saldría por la nariz. Estas otras vías podrían incluir aquellas alrededor del cerebro que drenan en el sistema linfático.

Otra posibilidad es que la producción de LCR disminuya en respuesta a la detención del flujo de LCR a través de la nariz.

Los investigadores sugieren en una edición reciente de eLife, "ese daño a las neuronas sensoriales olfativas (como por la contaminación del aire) podría contribuir a alterar el recambio y el flujo del LCR, proporcionando un mecanismo potencial para la enfermedad neurológica". También afirman que "la reducción de la renovación del LCR puede ser un factor que contribuye a la acumulación de metabolitos y proteínas tóxicas que causan trastornos neurodegenerativos".

Tanto los efectos de la contaminación como los efectos de la reducción de la rotación de LCR podrían explicar el origen de algunas de estas enfermedades.


"Al extirpar las neuronas, pudimos interrumpir y desactivar el flujo en la nariz", dijo Norwood. "Las personas en áreas con fuerte contaminación del aire pueden estar respirando cosas que hacen lo mismo que nuestros experimentos.

"A continuación, nos gustaría colaborar con un laboratorio en el Instituto de Investigación de Materiales que está trabajando con partículas de hollín o combustible para aviones para ver si tenemos el mismo efecto", agregó.



Más información: Jordan N Norwood et al., Base anatómica y función fisiológica del transporte del líquido cefalorraquídeo a través de la placa cribiforme murina, eLife (2019). DOI: 10.7554 / eLife.44278

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