Norādes smadzeņu atkritumu sistēmā var palīdzēt izskaidrot Alcheimera slimību
Jauns pētījums atklāj, ka noteiktai limfas asinsvadu grupai ir galvenā loma, palīdzot smadzenēm atbrīvoties no atkritumiem. Tas arī liek domāt, ka šo kuģu stāvokļa pasliktināšanās novecošanās rezultātā var izraisīt neirodeģeneratīvas slimības, piemēram, Alcheimera slimību.
Vēl pirms dažiem gadiem zinātnieki neapzinājās, ka smadzenēs ir limfvadi, kas palīdz tām atbrīvoties no liekā šķidruma un atkritumu daudzuma.
Kopš tā laika viņi ir atklājuši, ka smadzenes izmanto limfvadus, lai novadītu atkritumus cerebrospinālajā šķidrumā (CSF).
Tomēr CSF iztukšošanas no smadzenēm pamatā esošie mehānismi un transporta ceļi nav skaidri.
Jaunajā pētījumā Korejas Progresīvā zinātnes un tehnoloģijas institūta (KAIST) un Asinsvadu pētījumu centra pētnieki, kas abi atrodas Tedžonā, Dienvidkorejā, pētīja limfas asinsvadu grupu, kas atrodas galvaskausa pamatdaļās.
Nesen Daba rakstā aprakstīts, kā viņi izmantoja īpašas MRI skenēšanas, lai izsekotu CSF caur grauzēju limfātiskajiem traukiem.
Smadzeņu drenāžas sistēmas kartēšana
Komanda atklāja, ka bazālie meningeālie limfvadi (mLVs) ir galvenie ceļi, pa kuriem CSF izplūst no smadzenēm.
"Mēs arī parādām," atzīmē autori, "ka bazālie mLV ir karstie punkti CSF makromolekulu klīrensam un ka novecojot tiek traucēta gan mLV integritāte, gan CSF drenāža."
Palīdzot kartēt smadzeņu limfātisko sistēmu, pētījums veicina jaunu ārstēšanu, kas veicina smadzeņu spēju atbrīvoties no atkritumiem.
Limfātiskā sistēma ir trauku kopums, kas atrodas blakus asinsrites sistēmas asinsvadiem.Limfātiskā sistēma nes limfu, kas ir bezkrāsains šķidrums, kas satur atkritumus un imūnās šūnas. Limfmezgli filtrē limfu un atgriežas asinīs.
Uzlabojoties attēlveidošanas metodēm, zinātnieki gūst jaunu ieskatu par limfātiskās sistēmas izšķirošo lomu veselības un slimību jomā.
Piemēram, imunitātes gadījumā zinātnieki uzzina, ka limfātiskā sistēma ne tikai regulē imūno šūnu transportēšanu, bet arī tā, ka pašas šūnas un fizikālās īpašības var ietekmēt vietējos audu apstākļus.
Bāzes mlV ir galvenais drenāžas ceļš
Iepriekšējie pētījumi parādīja, ka mLVs izved atkritumus iznīcināšanai caur dziļi iesakņotiem kakla limfmezgliem.
Citi arī parādīja, ka muguras mlV galvaskausa augšējos reģionos, iespējams, ir galvenie attīrīšanas ceļi. Tomēr šajos pētījumos šajos reģionos netika atrasti nekādi nozīmīgi novadīšanas mehānismi.
Nesenais pētījums apstiprina, ka bazālie mlV ir galvenais izejas ceļš CSF iztukšošanai no smadzenēm.
"Kā slēptu izeju uz CSF," saka pirmā pētījuma autore Dr. Ji Hoon Ahn no KAIST Medicīnas zinātnes un inženierzinātņu augstskolas, "mēs izpētījām mlV, kas iesprostoti sarežģītās struktūrās galvaskausa pamatnē."
Komanda izmantoja vairākas metodes, lai veiktu detalizētu bazālo mLV pētījumu. Piemēram, lai vizualizētu mLV, viņi izmantoja fluorescences mikroskopu, lai izsekotu limfātisko marķieru ceļu ģenētiski modificētām pelēm.
Detalizēti pārbaudot dzīvnieku galvaskausus, tika atklāts, ka "bazālās mLVs ietver visas nepieciešamās pazīmes CSF uzņemšanai un novadīšanai".
Viena no šādām iezīmēm ir zaru klātbūtne ar pirkstu veida projekcijām; tas ir raksturīgi darba limfvadiem. Vēl viena īpašība ir tāda, ka bazālajiem mlV ir vārsti, kas ļauj šķidrumam plūst tikai vienā virzienā.
Citā eksperimentu kopā ar žurkām un pelēm komanda parādīja, ka CSF galvenokārt izplūst caur bazālo mLV.
Turklāt komanda novēroja, ka mlV un to vārstu struktūra ar vecumu var pasliktināties un līdz ar to kavēt CSF aizplūšanu. Viņi to redzēja, salīdzinot mlVS pelēm, kas bija 3 mēnešus vecas, ar pelēm, kuras bija vecākas par 2 gadiem.
Daži no jaunākajiem Alcheimera slimības ārstēšanas veidiem ir vērsti uz toksiskiem proteīniem. Var būt, ka, nodrošinot drenāžas ceļu karti, pētījums varētu palīdzēt izstrādāt ārstēšanu, kuras mērķis ir samazināt toksisko olbaltumvielu uzkrāšanos, uzlabojot smadzeņu atkritumu iznīcināšanas sistēmu.
