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Sistema glinfatico: cos'è e quali funzioni svolge nel corpo umano

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Il sistema linfatico, noto anche come sistema linfoide, è costituito da una rete di vasi, nodi e organi che fanno parte del sistema immunitario. I vasi linfatici trasportano un fluido limpido chiamato linfa al cuore per il ricircolo.

Lo scopo principale della linfa è la difesa immunologica; rimuove i batteri estranei e altri agenti dal corpo. La linfa contiene prodotti di scarto, proteine, anticorpi e cellule morte, oltre a microbi. Gli organi linfoidi sono costituiti da tessuto linfoide e sono i siti di produzione e attivazione di varie cellule immunitarie.

Fino a poco tempo, si pensava che il cervello e il midollo spinale fossero privi di un sistema linfatico. Tuttavia, è stata recentemente dimostrata l'esistenza di una sorta di sistema linfatico cerebrale. Questo sistema macroscopico di smaltimento dei rifiuti è chiamato sistema glinfatico a causa della sua dipendenza cellule gliali e le sue funzioni omologhe a quelle del sistema linfatico all'interno del sistema nervoso centrale.

In questo articolo esploriamo

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il sistema glinfatico, le sue principali funzioni e le implicazioni per il trattamento delle malattie neurodegenerative di questa scoperta.

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Qual è il sistema glinfatico?

Il sistema glinfatico è una rete di vasi utilizzati per rimuovere i rifiuti dal sistema nervoso centrale o SNC. Questo sistema è particolarmente attivo durante il sonno, elimina le tossine e altri rifiuti dal metabolismo cerebrale. Recentemente, la ricerca ha dimostrato che il sistema glinfatico può essere interrotto e funzionare meno nel tempo; questo è stato suggerito come una possibile causa di alcuni malattie neurodegenerative.

Il sistema glinfatico è la controparte cerebrale e spinale del sistema linfatico. Il sistema linfatico sostiene il sistema immunitario e fornisce un percorso parallelo al sistema circolatorio per la rimozione dei liquidi dal corpo. Questo sistema trasporta i liquidi interstiziali in eccesso, le proteine ​​e i materiali di scarto dai vari organi e tessuti del corpo. Queste sostanze vengono scartate per regolare il volume del fluido e la pressione osmotica; questo è fondamentale perché la mancata rimozione di queste proteine ​​solubili può causare gravi blocchi.

Liquido cerebrospinale

Qualsiasi blocco nei dotti linfatici può avere conseguenze drammatiche. Nei casi di elefantiasi, una malattia causata da parassiti linfatici, l'edema cronico si verifica quando la clearance linfatica si interrompe e si accumulano i soluti interstiziali.

Paradossalmente, il sistema linfatico non si estende al sistema nervoso centrale: il cervello e il midollo spinale. Fino alla scoperta del sistema gingláfatico, sono state sollevate diverse ipotesi su come il cervello eliminasse i rifiuti.

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modello di pulizia del cervello

Il cervello, come tutti gli organi del nostro corpo, produce scorie metaboliche, tutte le reazioni enzimatiche producono scorie che devono essere eliminate. Il sistema glinfatico è costituito da canali d'acqua e utilizza il liquido cerebrospinale come fluido di trasporto.

Il liquido cerebrospinale (CSF) è un fluido limpido e incolore che circonda il cervello e il midollo spinale. La sua funzione principale è la protezione: aiuta ad attutire colpi o lesioni. Anche è responsabile della rimozione dei prodotti di scarto dal sistema nervoso. Tuttavia, il modo in cui i vari residui sono stati scambiati tra il tessuto cerebrale e il liquido cerebrospinale è una scoperta recente.

Uno studio del 2012 condotto da M. Nedergaard e ricercatori dell'Università di Rochester hanno utilizzato l'imaging a fluorescenza a due fotoni per osservare il liquido cerebrospinale aracnoide di topi vivi. Attraverso la microscopia di eccitazione a due fotoni in vivo, il team di Rochester è stato in grado di osservare il flusso del liquido cerebrospinale in tempo reale senza dover perforare il compartimento.

Secondo le loro scoperte, il liquido cerebrospinale viene scambiato con il liquido interstiziale che circonda il cervello attraverso gli spazi paravascolari che circondano le grandi vene e facilitano il drenaggio.

Normalmente, il liquido cerebrospinale viene separato dal tessuto cerebrale, impedendo lo scambio di sostanze. Tuttavia, il modello tradizionale di idrodinamica del fluido cerebrospinale è stato fermamente messo in discussione. Ora sappiamo che il liquido cerebrospinale è in grado di entrare negli spazi vicini ai vasi sanguigni più piccoli che raggiungono il cervello (gli spazi di Virchow). Lì, può essere scambiato con liquido interstiziale; Questo avviene grazie ad un canale formato dal astrociti. I piedi di queste cellule gliali circondano lo spazio che circonda i capillari del cervello, formando i canali glinfatici. Dove circola il liquido interstiziale del cervello?

Lo scambio di materiali attraverso il trasporto glinfatico deriva da fonti di energia ancora in parte sconosciute. Principalmente, l'energia è ottenuta dalle pulsazioni delle arterie e dalla pressione creata dalla produzione del liquido cerebrospinale. I prodotti di scarto come proteine ​​e metaboliti vengono rimossi dal tessuto cerebrale e trasportati nel liquido cerebrospinale per lo smaltimento. Circa il 50% del liquido cerebrospinale raggiunge i linfonodi cervicali per la filtrazione.

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Cosa influenza il funzionamento del sistema glinfatico?

La capacità del sistema linfatico di funzionare correttamente dipende da diversi aspetti fisiologici dei diversi organi del nostro corpo. Questi includono il sistema immunitario, il sistema cardiaco e il sistema circolatorio. Stile di vita, malattie e infiammazioni possono avere tutti effetti negativi sul sistema glinfatico. Queste alterazioni possono causare un rallentamento del drenaggio glinfatico., influendo negativamente sulla salute dell'organismo in generale e principalmente del cervello.

Gli studi hanno dimostrato che il sistema linfatico è più efficiente e robusto quando il cuore pompa, il sangue scorre, il corpo è rilassato e il cervello si sta godendo un sonno ristoratore.

Il cervello svolge funzioni di pulizia durante il sonno. Questo perché il sistema glinfatico è più attivo in quel momento. Lo scambio tra liquido cerebrospinale e liquido interstiziale è più efficiente a causa dell'aumento dello spazio extracellulare.

Diversi studi hanno dimostrato che si espande del 60% durante il sonno. Sulla base di questi risultati, si ritiene che sia aumentata la clearance glinfatica durante la notte potrebbe essere una delle cause delle proprietà ristorative del sonno.

Il processo di invecchiamento influenza il trasporto glinfatico, in particolare il canale espresso dagli astrociti che esegue la maggior parte dello scambio del sistema. Il canale può anche deteriorarsi a causa della privazione del sonno. Alcuni studi hanno dimostrato che l'esercizio può mitigare questi effetti nei topi. Ciò suggerisce che l'attività fisica potrebbe avere una funzione neuroprotettiva.

Relazione tra sistema glinfatico e malattie neurodegenerative

Alcune malattie neurodegenerative può essere causato da cambiamenti legati all'età nella funzione glinfatica. Questi includono alterazioni delle cellule gliali responsabili della creazione dei vasi glinfatici, diminuzione della produzione di liquido cerebrospinale da parte del plessi coroidei la riduzione della flessibilità e delle pulsazioni arteriose che forniscono l'energia necessaria al scambio con liquido interstiziale e ridotta capacità del liquido cerebrospinale di muoversi attraverso il cervello.

Il sistema glinfatico rimuove le grandi proteine ​​dal cervello durante il sonno. Una di queste proteine ​​è l'amiloide-beta, che è il componente principale delle placche cerebrali associate al morbo di Alzheimer. La compromissione del sistema glinfatico può anche essere coinvolta nell'ictus e nella depressione diffusa corticale.

I ricercatori ritengono che l'aumento del trasporto glinfatico potrebbe potenzialmente ritardare l'insorgenza del morbo di Alzheimer e di altre malattie neurodegenerative. Gli esperimenti sugli animali mostrano che il trasporto glinfatico ridotto spesso precede la malattia; pertanto, permetterebbero di concludere che un maggiore trasporto glinfatico potrebbe aiutare a posticipare l'insorgenza della malattia.

La relazione tra funzione glinfatica ed esercizio apre la possibilità di nuovi trattamenti per le malattie neurodegenerative. È probabile che questi trattamenti siano più efficaci se somministrati all'inizio della progressione della demenza. I metodi per valutare il flusso glinfatico attraverso la risonanza magnetica o la tomografia a emissione positiva sono attualmente in fase di sviluppo come strumenti diagnostici clinici.

Il sistema glinfatico può avere più funzioni della rimozione dei rifiuti. In futuro, potrebbe anche essere coinvolto nella fornitura di fattori di crescita e farmaci, suggerisce la ricerca.

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