Wskazówki dotyczące systemu odpadowego mózgu mogą pomóc wyjaśnić chorobę Alzheimera
Nowe badania pokazują, że określona grupa naczyń limfatycznych odgrywa kluczową rolę w pomaganiu mózgowi w usuwaniu odpadów. Sugeruje również, że pogorszenie stanu tych naczyń w wyniku starzenia może przyczyniać się do chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera.
Jeszcze kilka lat temu naukowcy nie zdawali sobie sprawy, że mózg ma naczynia limfatyczne, które pomagają mu pozbyć się nadmiaru płynów i odpadów.
Od tego czasu odkryli, że mózg wykorzystuje naczynia limfatyczne do odprowadzania odpadów w płynie mózgowo-rdzeniowym (CSF).
Jednak podstawowe mechanizmy i drogi transportowe odprowadzania płynu mózgowo-rdzeniowego z mózgu były niejasne.
W ramach nowych badań naukowcy z Koreańskiego Zaawansowanego Instytutu Nauki i Technologii (KAIST) oraz z Centrum Badań Naczyniowych w Daejeon w Korei Południowej zbadali grupę naczyń limfatycznych zlokalizowanych w podstawnych częściach czaszki.
Niedawny Natura artykuł opisuje, w jaki sposób wykorzystali specjalne skany MRI do śledzenia płynu mózgowo-rdzeniowego przez naczynia limfatyczne u gryzoni.
Mapowanie systemu drenażu mózgu
Zespół odkrył, że podstawowe naczynia limfatyczne opon mózgowo-rdzeniowych (mlV) są głównymi drogami, którymi płynie mózgowo-rdzeniowy z mózgu.
„Pokazujemy również”, zauważają autorzy, „że podstawowe mlV są gorącymi punktami usuwania makrocząsteczek płynu mózgowo-rdzeniowego i że zarówno integralność mlV, jak i drenaż płynu mózgowo-rdzeniowego są upośledzone wraz ze starzeniem”.
Pomagając w mapowaniu układu limfatycznego mózgu, badanie wnosi wkład w nowe metody leczenia, które zwiększają zdolność mózgu do usuwania odpadów.
Układ limfatyczny to zbiór naczyń leżących obok naczyń krwionośnych układu krążenia.Układ limfatyczny przenosi limfę, która jest bezbarwnym płynem zawierającym produkty przemiany materii i komórki odpornościowe. Węzły chłonne filtrują limfę i przywracają ją do krwiobiegu.
Wraz z doskonaleniem technik obrazowania naukowcy uzyskują świeży wgląd w kluczową rolę, jaką układ limfatyczny odgrywa w zdrowiu i chorobach.
Na przykład w dziedzinie odporności naukowcy dowiadują się, że układ limfatyczny nie tylko reguluje transport komórek odpornościowych, ale również jego własne komórki i właściwości fizyczne mogą wpływać na lokalne warunki w tkankach.
Podstawowe mlV są główną drogą drenażu
Wcześniejsze badania wykazały, że mlVs przenoszą odpady do usunięcia przez głęboko osadzone węzły chłonne szyjne.
Inni wykazali również, że tylne mlVs w górnych obszarach czaszki były prawdopodobnie głównymi drogami oczyszczania. Jednak badania te nie wykazały żadnych głównych mechanizmów drenowania w tych regionach.
Niedawne badanie potwierdza, że podstawowe mlVs są główną drogą wyjścia do odprowadzania płynu mózgowo-rdzeniowego z mózgu.
„Jako ukryte wyjście dla CSF”, mówi autor pierwszego badania, dr Ji Hoon Ahn z Graduate School of Medical Science and Engineering w KAIST, „przyjrzeliśmy się mlV uwięzionym w złożonych strukturach u podstawy czaszki”.
Zespół wykorzystał szereg technik, aby przeprowadzić szczegółowe badanie podstawowych wartości mlV. Na przykład, aby zwizualizować mlV, użyli mikroskopu fluorescencyjnego do prześledzenia trasy znaczników limfatycznych u myszy poddanych inżynierii genetycznej.
Szczegółowe badania czaszek zwierząt wykazały, że „podstawowe mlVs zawierają wszystkie cechy niezbędne do pobierania i drenażu płynu mózgowo-rdzeniowego”.
Jedną z takich cech jest obecność gałęzi z wypustkami przypominającymi palce; jest to typowe dla pracujących naczyń limfatycznych. Inną cechą charakterystyczną jest to, że podstawowe mlV mają zawory, które umożliwiają przepływ płynu tylko w jednym kierunku.
W innym zestawie eksperymentów na szczurach i myszach zespół wykazał, że CSF drenuje głównie przez podstawowe mlVs.
Ponadto zespół zauważył, że struktura mlVs i ich zastawek może się pogarszać z wiekiem, aw konsekwencji utrudniać drenaż płynu mózgowo-rdzeniowego. Widzieli to, porównując mlV u myszy w wieku 3 miesięcy z myszami w wieku powyżej 2 lat.
Niektóre z nowszych metod leczenia choroby Alzheimera są ukierunkowane na toksyczne białka. Możliwe, że dostarczając mapę dróg drenażu, badanie mogłoby pomóc w opracowaniu metod leczenia, które mają na celu zmniejszenie gromadzenia się toksycznych białek poprzez usprawnienie systemu usuwania odpadów w mózgu.
