Dormire pulisce davvero il cervello? Forse no..

11 Giu, 2024

Dormire pulisce davvero il cervello? Forse no..

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Uno studio sui topi sfida la popolare teoria “glinfatica”, ma la sua metodologia sta attirando critiche.

Abbiamo tutti bisogno di dormire, ma nessuno sa veramente perché. Negli ultimi 10 anni, la teoria prevalente è stata che una funzione chiave del sonno è quella di eliminare i prodotti di scarto e le tossine dal cervello attraverso una serie di minuscoli canali chiamati sistema glinfatico.
I problemi del sonno possono interrompere questo processo, dicono i sostenitori della teoria, forse aumentando il rischio di malattia di Alzheimer e di altri disturbi cerebrali.

Gli esperimenti sui topi sembrano supportare l’idea. Ma negli ultimi anni diversi gruppi di scienziati hanno messo in discussione alcuni aspetti della teoria .

Ora, un nuovo studio ha scoperto che il cervello del topo elimina le piccole molecole di colorante in modo più efficiente mentre l’animale è sveglio. Dormire o essere sotto anestesia renderebbe più lento il processo.
Un sistema glinfatico potrebbe comunque purificare il cervello, dicono i ricercatori, ma dormire in realtà rallenta questa pulizia.

Altri ricercatori sono perplessi su come spiegare i risultati opposti, e molti hanno rifiutato di commentare i dati per paura di entrare in un acceso dibattito.

Alcuni vedono le nuove scoperte come un duro colpo alla teoria della depurazione associata al dormire. Altri, invece, dicono che i metodi del nuovo studio sono troppo diversi da quelli del lavoro precedente per sfidarla in modo credibile.

“Quando critichi un concetto che esiste da tempo, il tuo design dovrebbe essere ancora migliore”, afferma Per Kristian Eide dell’Università di Oslo.

Negli esperimenti originali sui topi, la neuroscienziata Maiken Nedergaard dell’Università di Rochester e il suo team hanno iniettato un colorante nella cisterna magna. È una tasca piena di liquido nella parte posteriore del collo, che si trova appena fuori dal cervello e lo rifornisce di liquido cerebrospinale.

Hanno usato un microscopio a due fotoni per misurare l’afflusso del colorante al cervello e la sua diffusione attraverso l’organo.

L’ afflusso aumentava quando i topi dormivano o erano sotto anestesia. Questo rispetto a quando erano svegli e permettendo, quindi, al colorante di penetrare attraverso il cervello.

Ciò ha portato i ricercatori a concludere che più fluido scorreva attraverso il cervello e defluiva nei vasi sanguigni o linfatici.

Nedergaard ha proposto che questo efflusso si basasse sul pompaggio di fluido attraverso minuscoli vasi glinfatici tra i neuroni, che il suo team aveva identificato in uno studio precedente .

Nicholas Franks, ricercatore in anestesia presso l'Imperial College di Londra e autore senior del nuovo articolo, non si proponeva di confutare questa ipotesi popolare.

“Mi è piaciuta molto questa sorta di teoria del sonno”, dice, “come meccanismo di base che mantiene il cervello sano e pienamente funzionale”.

Ma si è chiesto se l’afflusso di colorante fosse un indicatore affidabile dell’efflusso. Che secondo lui sarebbe impossibile misurare direttamente monitorando ogni vaso sanguigno o linfatico o potenziale punto di uscita dal cervello.

Paragona il cervello a un secchio che perde, dove il livello dell'acqua è la quantità di colorante che vi penetra. Questo livello aumenterà quando l’acqua verrà versata nel secchio più velocemente, se il cervello assorbirà più liquido cerebrospinale durante il sonno.

Ma aumenterà anche se il buco sul fondo si restringe, se l’efflusso rallenta. Ed è difficile distinguere le due cose.

Il team di Franks ha utilizzato una tecnica diversa, anch’essa indiretta, per dedurre il flusso. Hanno iniettato il colorante direttamente nel cervello dei topi tramite portali attraverso i loro crani e ne hanno misurato la concentrazione con un sensore in un’altra parte del cervello, lontano dal sito di iniezione.

Il sensore ha rivelato una quantità di colorante molto inferiore quando i topi erano svegli rispetto a quando erano addormentati o anestetizzati. Suggerendo quindi che le molecole lasciavano il cervello più rapidamente, ha riferito il team il 13 maggio su Nature Neuroscience .

“Penso che abbiano fatto un ottimo lavoro”, afferma Erik Bakker, esperto di circolazione presso il Centro medico dell’Università di Amsterdam.
Steven Proulx, esperto vascolare dell’Università di Berna, definisce l’approccio del nuovo studio “molto intelligente”.

Proulx ha trovato qualcosa di simile nel 2018, quando lui e colleghi hanno iniettato coloranti traccianti nella cisterna magna e hanno scoperto che entravano nel sangue sistemico più rapidamente nei topi svegli rispetto a quelli sotto anestesia.

Ma Nedergaard afferma che il nuovo studio non mette seriamente in discussione i suoi risultati.
“Non puoi semplicemente entrare e fare qualcosa di completamente diverso e dire che tutti i vecchi dati sono sbagliati”, dice.

“Sono davvero scioccata dal fatto che questo articolo sia stato pubblicato.” Nedergaard sta scrivendo una lettera a Nature Neuroscience esponendo in dettaglio le sue numerose preoccupazioni.

Una è che il colorante veniva pompato alla stessa velocità durante la veglia e il sonno. Il che, secondo lei, potrebbe portare a risultati spuri.

La sua ricerca ha scoperto che i neuroni si restringono durante il dormire, un’affermazione che altri hanno contestato. Questo potrebbe abbassare la pressione nel cervello e influenzare la velocità con cui la tintura scorre attraverso di esso.

La sua preoccupazione principale, condivisa da altri, è che l’inserimento del portale del colorante abbia danneggiato il cervello: il sistema glinfatico è delicato e potrebbe facilmente collassare.

(Il team di Franks ha aspettato una settimana dopo l'intervento chirurgico prima di iniettare il colorante per consentire la guarigione di potenziali lesioni, osserva.)

Eide aggiunge che il team non ha misurato il colorante nella corteccia, che è dove si verifica la maggior parte della clearance glinfatica.

Bakker dice che è possibile che il cervello abbia molteplici meccanismi di eliminazione dei rifiuti. Piccole molecole come i coloranti potrebbero uscire dal cervello con mezzi diversi rispetto a quelle grandi, come la proteina beta amiloide legata all’Alzheimer.

Il gruppo di Nedergaard sta lavorando su un modello di roditore che produce prodotti di scarto che possono essere tracciati con precisione mentre lasciano il cervello.

Nel frattempo, il team di Franks intende indagare innanzitutto sul comportamento delle molecole di diverse dimensioni nel cervello. E sui meccanismi che potrebbero pompare il fluido contenente rifiuti attraverso l’organo.

Sfidare una teoria popolare su qualcosa di così basilare come il dormire è difficile, dice. “È profondamente radicato nello zeitgeist.”

Fonte: Science