El calcio es quien dirige con precisión el flujo sanguíneo en el cerebro

El cerebro depende de los cientos de kilómetros de vasos sanguíneos para suministrar energía fresca a través de la sangre. Sin embargo, hasta ahora no se entendía bien cómo el cerebro expresa una necesidad de más energía durante el aumento de la actividad y luego dirige su suministro de sangre a puntos calientes específicos.

Ahora, los investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland y la Universidad de Vermont han demostrado cómo el cerebro se comunica con los vasos sanguíneos cuando necesitan energía y cómo estos vasos sanguíneos responden relajándose o contrayéndose para dirigir el flujo sanguíneo a regiones específicas del cerebro.

En un artículo, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland y la Universidad de Vermont publicado hoy en Science Advances , los investigadores dicen comprender cómo el cerebro dirige la energía hacia sí mismo con intrincados detalles y esto ayudo a determinar qué sale mal en condiciones como la enfermedad de Alzheimer y la demencia, donde el flujo sanguíneo defectuoso es un predictor de deterioro cognitivo. Si el cerebro no lleva sangre a donde la necesitan las neuronas se estresan y con el tiempo, se deterioran, lo que conduce finalmente a un deterioro cognitivo y problemas de memoria.

Los cientificos utilizaron una proteína que emite luz verde cuando aumenta el calcio en la célula, luego, los investigadores miraron a través de pequeñas ventanas en el cerebro de estos ratones para investigar el papel del calcio en el control del flujo sanguíneo en los capilares del cerebro. Cuando las células que recubren los vasos sanguíneos recibieron una afluencia de calcio, brillaron de color verde. Detectaron 5.000 señales de calcio por segundo en los capilares de la pequeña sección del cerebro visible a través de la ventana, lo que, equivale a aproximadamente 1.000.000 de estas respuestas por segundo en todo el sistema de vasos sanguíneos del cerebro .

Posteriormente diseccionaron el intrincado mecanismo celular detrás del papel del calcio en la dirección de la sangre rama por rama a través de los diminutos vasos del cerebro. Descubrieron que cuando las neuronas disparan señales eléctricas, provocan un aumento de calcio en las células que recubren los vasos sanguíneos. Luego, las enzimas detectan este calcio y dirigen a las células a producir óxido nítrico. El óxido nítrico es una hormona  que hace que las células parecidas a los músculos alrededor de los vasos sanguíneos se relajen, lo que luego ensancha los vasos permitiendo que fluya más sangre.

Ahora que los investigadores tienen una idea de cómo funciona este proceso, pueden comenzar a investigar cómo se interrumpe el flujo sanguíneo en la enfermedad de Alzheimer y la demencia para encontrar formas de solucionarlo.