Οι βλάβες στο σύστημα αποβλήτων του εγκεφάλου μπορεί να βοηθήσουν στην εξήγηση του Αλτσχάιμερ
Νέα έρευνα αποκαλύπτει ότι μια συγκεκριμένη ομάδα λεμφικών αγγείων παίζει καθοριστικό ρόλο στην παροχή βοήθειας στον εγκέφαλο να απορρίψει τα απόβλητα. Υποδηλώνει επίσης ότι η φθορά αυτών των αγγείων μέσω της γήρανσης θα μπορούσε να συμβάλει σε νευροεκφυλιστικές ασθένειες, όπως η νόσος του Alzheimer.
Μέχρι πριν από λίγα χρόνια, οι επιστήμονες δεν συνειδητοποίησαν ότι ο εγκέφαλος είχε λεμφικά αγγεία που τον βοηθούν να απαλλαγεί από την περίσσεια υγρών και απορριμμάτων.
Έκτοτε ανακάλυψαν ότι ο εγκέφαλος χρησιμοποιεί λεμφικά αγγεία για να αποστραγγίσει τα απόβλητα στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό (CSF).
Ωστόσο, οι βασικοί μηχανισμοί και οι τρόποι μεταφοράς για την αποστράγγιση του ΚΠΣ από τον εγκέφαλο ήταν ασαφείς.
Στη νέα μελέτη, ερευνητές από το Κορεατικό Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας (KAIST) και το Κέντρο Έρευνας των Αγγείων, αμφότερα στο Daejeon της Νότιας Κορέας, διερεύνησαν μια ομάδα λεμφικών αγγείων που βρίσκονται στα βασικά μέρη του κρανίου.
Πρόσφατο Φύση Το έγγραφο περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο χρησιμοποίησαν ειδικές μαγνητικές τομογραφίες για την παρακολούθηση του CSF μέσω λεμφικών αγγείων σε τρωκτικά.
Χαρτογράφηση του συστήματος αποστράγγισης του εγκεφάλου
Η ομάδα διαπίστωσε ότι τα βασικά μηνιγγικά λεμφικά αγγεία (mLVs) είναι οι κύριες οδοί μέσω των οποίων αποστραγγίζεται το CSF από τον εγκέφαλο.
"Δείχνουμε επίσης", σημειώνουν οι συγγραφείς, "ότι τα βασικά mLVs είναι σημεία πρόσβασης για την κάθαρση των μακρομορίων CSF και ότι τόσο η ακεραιότητα των mLV όσο και η αποστράγγιση του CSF επηρεάζονται με τη γήρανση."
Βοηθώντας στη χαρτογράφηση του λεμφικού συστήματος του εγκεφάλου, η μελέτη συμβάλλει σε νέες θεραπείες που ενισχύουν την ικανότητα του εγκεφάλου να απορρίπτει απόβλητα.
Το λεμφικό σύστημα είναι μια συλλογή αγγείων που βρίσκονται δίπλα στα αιμοφόρα αγγεία του κυκλοφορικού συστήματος.Το λεμφικό σύστημα μεταφέρει τη λέμφη, η οποία είναι ένα άχρωμο υγρό που περιέχει προϊόντα αποβλήτων και ανοσοκύτταρα. Οι λεμφαδένες φιλτράρουν τη λέμφη και την επιστρέφουν στην κυκλοφορία του αίματος.
Καθώς οι τεχνικές απεικόνισης βελτιώνονται, έτσι οι επιστήμονες αποκτούν νέα στοιχεία σχετικά με τον κρίσιμο ρόλο που παίζει το λεμφικό σύστημα στην υγεία και τις ασθένειες.
Στην ανοσία, για παράδειγμα, οι επιστήμονες μαθαίνουν ότι όχι μόνο το λεμφικό σύστημα ρυθμίζει τη μεταφορά ανοσοκυττάρων, αλλά ότι τα δικά του κύτταρα και οι φυσικές τους ιδιότητες μπορούν να επηρεάσουν τις τοπικές συνθήκες στους ιστούς.
Τα βασικά mLV είναι η κύρια οδός αποστράγγισης
Προηγούμενες μελέτες είχαν δείξει ότι τα mLV απομακρύνουν τα απόβλητα για απόρριψη μέσω των βαθιά καθισμένων τραχηλικών λεμφαδένων.
Άλλοι είχαν επίσης δείξει ότι τα ραχιαία mLVs στις άνω περιοχές του κρανίου ήταν πιθανότατα οι κύριες οδοί εκκαθάρισης. Ωστόσο, αυτές οι μελέτες δεν βρήκαν σημαντικούς μηχανισμούς αποστράγγισης σε αυτές τις περιοχές.
Η πρόσφατη μελέτη επιβεβαιώνει ότι τα βασικά mLVs είναι η κύρια οδός εξόδου για την αποστράγγιση του CSF από τον εγκέφαλο.
«Ως κρυφή έξοδος για το ΚΠΣ», λέει ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης, Δρ Ji Hoon Ahn, της Μεταπτυχιακής Σχολής Ιατρικής Επιστήμης και Μηχανικής στο KAIST, «κοιτάξαμε τα mLVs παγιδευμένα σε σύνθετες δομές στη βάση του κρανίου».
Η ομάδα χρησιμοποίησε μια σειρά τεχνικών για να κάνει μια λεπτομερή μελέτη των βασικών mLVs. Για παράδειγμα, για να απεικονίσουν τα mLVs, χρησιμοποίησαν ένα μικροσκόπιο φθορισμού για να εντοπίσουν την οδό των λεμφικών ιχνηθετών σε γενετικά τροποποιημένα ποντίκια.
Λεπτομερείς εξετάσεις των κρανίων των ζώων αποκάλυψαν ότι «τα βασικά mLV περιλαμβάνουν όλα τα απαραίτητα χαρακτηριστικά για την πρόσληψη και την αποστράγγιση του ΚΠΣ».
Ένα τέτοιο χαρακτηριστικό είναι η παρουσία κλαδιών με προβολές τύπου δακτύλου. Αυτό είναι χαρακτηριστικό των λεμφικών αγγείων που λειτουργούν. Ένα άλλο χαρακτηριστικό είναι ότι τα βασικά mLV έχουν βαλβίδες που επιτρέπουν μόνο το υγρό να ρέει προς μία κατεύθυνση.
Σε μια άλλη ομάδα πειραμάτων με αρουραίους και ποντίκια, η ομάδα έδειξε ότι το CSF αποστραγγίζεται κυρίως μέσω βασικών mLVs.
Επιπλέον, η ομάδα παρατήρησε ότι η δομή των mLVs και των βαλβίδων τους μπορεί να επιδεινωθεί με την ηλικία και, κατά συνέπεια, να εμποδίσει την αποστράγγιση του CSF. Το είδαν αυτό όταν συνέκριναν mLVs σε ποντίκια ηλικίας 3 μηνών με ποντίκια ηλικίας άνω των 2 ετών.
Μερικές από τις νεότερες θεραπείες για τη νόσο του Alzheimer στοχεύουν τοξικές πρωτεΐνες. Θα μπορούσε να είναι ότι με την παροχή ενός χάρτη αποστράγγισης, η μελέτη θα μπορούσε να βοηθήσει στην ανάπτυξη θεραπειών που επιδιώκουν να μειώσουν τη συσσώρευση τοξικών πρωτεϊνών βελτιώνοντας το σύστημα διάθεσης αποβλήτων του εγκεφάλου.
