Según un nuevo estudio, la melatonina, una hormona que regula el sueño y la vigilia, puede ayudar a prevenir enfermedades neurológicas al mantener la integridad de la barrera hematoencefálica (BHE). Muchas enfermedades neurológicas, como el Alzheimer y otras dolencias que afectan a las personas mayores, comienzan con daños en la barrera hematoencefálica. Los investigadores también han observado niveles más bajos de melatonina en los adultos mayores. La relación entre la melatonina y las enfermedades neurológicas podría ayudar a los investigadores a prevenir o tratar afecciones comunes como el Alzheimer, la ELA, los accidentes cerebrovasculares y las lesiones cerebrales traumáticas.
¿Qué es la barrera hematoencefálica?
La barrera hematoencefálica es una barrera semipermeable alrededor del cerebro y la médula espinal que sólo permite el paso de determinadas sustancias. La barrera está formada por células endoteliales que se encuentran en los capilares de otras partes del cuerpo, pero las células de la barrera hematoencefálica están muy especializadas y estrechamente empaquetadas. La barrera hematoencefálica protege el cerebro, pero puede crear problemas en el tratamiento de los trastornos cerebrales, ya que los medicamentos no suelen atravesarla.
La investigación ha descubierto que diversos estímulos a la BHE pueden causar alteraciones, lo que puede provocar enfermedades neurológicas. En las personas que sufren determinadas lesiones cerebrales o enfermedades neurológicas, esta barrera no funciona como debería y permite la entrada de patógenos y moléculas peligrosas en el cerebro.
Las enfermedades neurológicas y la BHE
La alteración o daño de la barrera hematoencefálica desempeña un papel importante en el daño celular de las enfermedades neurológicas. Investigaciones anteriores han descubierto que muchas enfermedades neurológicas tienen defectos comunes en la barrera hematoencefálica, como la epilepsia, el ictus, la esclerosis múltiple, la ELA y las lesiones cerebrales traumáticas. Aunque todas estas enfermedades afectan al sistema nervioso central de forma diferente, un estudio publicado en la revista Federation of American Societies for Experimental Biology ha descubierto que comparten defectos que pueden atribuirse a un conjunto de genes.
El equipo de investigadores descubrió que, en estas enfermedades, la disfunción de la BHE es uno de los principales factores que contribuyen a los síntomas y a la progresión de la enfermedad.
Melatonina y enfermedades neurológicas: ¿Cuál es la relación?
Un nuevo estudio publicado en Frontiers in Aging Neuroscience pretendía identificar un tratamiento para mantener la integridad de la barrera hematoencefálica con el fin de prevenir potencialmente enfermedades neurológicas.
Una de las formas más comunes de estrés sobre la BHE en los ancianos es la sepsis, una respuesta inflamatoria sistémica a la infección que puede causar problemas neurológicos. La sepsis también provoca la liberación de lipopolisacárido (LPS) en la sangre, donde daña la integridad de la barrera hematoencefálica. El LPS puede producir neuroinflamación y alteración de la BHE. También se ha descubierto que aumenta la permeabilidad de la BHE in vitro.
Se ha descubierto que la melatonina preserva la integridad de la barrera hematoencefálica de muchas maneras, entre ellas inhibiendo la MMP-9 y la NADPH oxidasa-2. También se ha descubierto que alivia el daño de la BHE causado por LPS en ratones ancianos mediante la activación de la proteína quinasa activada por AMP (AMPK) y la inhibición de gp91phox. En ratones sépticos, la melatonina fue capaz de bloquear la respuesta séptica en el organismo al interrumpir las conexiones neurológicas. La melatonina también puede ayudar a proteger los órganos de los daños causados por la sepsis.
Al parecer, los bajos niveles de melatonina en ratones de edad avanzada (y en humanos) pueden contribuir a la alteración de la barrera hematoencefálica ante estímulos como la sepsis. En un estudio publicado en el Journal of Pineal Research, los científicos pudieron demostrar que un breve tratamiento de una semana con melatonina fue capaz de reducir significativamente el daño inducido por LPS en la barrera hematoencefálica.
Esto llevó a los investigadores a sugerir que la administración de suplementos de melatonina podría reducir el riesgo de enfermedades neurológicas en las personas mayores al mantener la integridad de la barrera hematoencefálica, al tiempo que se fomentaba su uso más frecuente en el ámbito médico debido a la baja toxicidad y alta eficacia de la melatonina.
Estudios anteriores sobre la melatonina y la salud cerebral
La capacidad de la melatonina para tratar el daño de la BHE inducido por LPS es emocionante, pero éste es sólo el descubrimiento más reciente sobre la función de la melatonina en el cerebro. Antes se consideraba que la melatonina era poco más que un somnífero para el insomnio ocasional, pero varios estudios recientes han descubierto que puede mejorar potencialmente la función cognitiva y reducir los traumatismos causados por una lesión cerebral.
Un estudio publicado en el Journal of Pineal Research descubrió que la melatonina puede ofrecer protección contra daños cerebrales irreversibles causados por traumatismos o derrames cerebrales. Los investigadores descubrieron que un tratamiento de 30 días con melatonina 24 horas después de un ictus inducido mejoraba la supervivencia de las células cerebrales en ratones y mejoraba la recuperación de las células lesionadas. Los ratones tratados con melatonina tras un ictus también tuvieron un mejor pronóstico a largo plazo en cuanto a coordinación y función motora, dos áreas que suelen verse afectadas por el ictus en humanos.
Otro importante estudio descubrió que la melatonina tiene efectos favorables sobre el metabolismo de las proteínas beta-amiloides, sello distintivo de la enfermedad de Alzheimer. Los investigadores comprobaron que, tras administrar dosis bajas de melatonina durante 10 días, mejoraba la cognición y se reducían los niveles de estas proteínas inflamatorias en el cerebro de los animales.
Varios otros grupos han demostrado este mismo efecto beneficioso en modelos experimentales de la enfermedad de Alzheimer para mejorar potencialmente la función cognitiva, la inhibición de los depósitos de beta-amiloide y la reducción de la lesión antioxidante.