Naukowcy z Centrum Medycznego Uniwersytetu w Rochester znaleźli w mózgu człowieka złożony system, dzięki któremu pozbywa się on szkodliwych odpadów komórkowych. Być może odkrycie nada nowy bieg badaniom nad lekiem na choroby neurologiczne, takie jak alzheimer. Badacze uważają, że schorzenie to zaczyna się rozwijać, gdy wspomniany system nie wykonuje swojej pracy w prawidłowy sposób.
Reklama.
Czy mózg ma dla nas więcej niespodzianek?
Jak podkreśla dr Maiken Nedergaard z Uniwersytetu w Rochester, która badanie opisała w artykule opublikowanym 27 czerwca na łamach magazynu „Science”, wszelkie choroby neurodegeneracyjne, takie jak alzheimer, wynikają z nagromadzenia odpadów komórkowych w tkankach mózgu. Tymczasem, poprzez dokładniejsze zrozumienie mechanizmów, które rządzą systemem usuwającym toksyczne substancje z mózgu, możliwe będzie wypracowanie nowych metod leczenia wielu schorzeń natury neurologicznej.
Jak się okazuje, organizm ludzki zaciekle broni mózgu, kontrolując, które substancje się do niego dostają, a które go opuszczają. Chociaż pierwszy raz o podobnej barierze usłyszeliśmy już w XIX wieku, naukowcy dopiero teraz zaczynają lepiej poznawać naturę jej działania. Złożony system, pozbywający się odpadów komórkowych z mózgu został nazwany przez badaczy układem glimfatycznym.
Usuwanie produktów przemian komórkowych jest jedną z najważniejszych funkcji ludzkiego ciała. W największej części zadanie to przypada układowi limfatycznemu, który obejmuje naczynia i przewody transportujące limfę oraz łączy się z układem krwionośnym. Jednak działanie układu limfatycznego nie sięga mózgu. Naukowcy od dawna zastanawiali się, w jaki sposób pozbywa się on toksyn. Niektórzy przypuszczali nawet, że mózg posiada zdolność przerabiania odpadów komórkowych i ponownego ich wykorzystywania.
Dlaczego dopiero teraz dowiedzieliśmy się o istnieniu układu glimfatycznego? Okazuje się, że niemożliwe jest wykrycie tego systemu w próbkach tkanek mózgu. Przełomowe odkrycie poczyniono w konsekwencji pojawienia się nowej metody obrazowania, a mianowicie – mikroskopii dwufotonowej, pozwalającej naukowcom na głębsze wniknięcie w żyjący mózg. Wykorzystując innowacyjną technologię, zespół badawczy z dr Nedergaard na czele był w stanie zaobserwować mechanizm pozwalający na usunięcie „odpadów” z mózgu.
Jak działa układ glimfatyczny?
Mózg, osadzony w płynie mózgowo-rdzeniowym (PMR), otoczony jest błoną nazywaną pajęczynówką. PMR płynie wewnątrz mózgu tymi samymi ścieżkami, co naczynia transportujące krew. Dostaje się do tkanek mózgu dzięki systemowi przewodów, kontrolowanych przez specjalne komórki glejowe (czerpiąc z dwóch nazw – układ limfatyczny i komórki glejowe – naukowcy stworzyli pojęcie układu glimfatycznego).
PMR przepływa przez tkanki mózgu z ogromną prędkością, „przechwytując” po drodze nadmiar białek oraz pozostałe produkty procesów komórkowych. Następnie odpady te transportowane są wzdłuż kręgosłupa do miejsca, gdzie przejmuje je układ limfatyczny, a następnie wątroba, w której następuje ostateczny rozkład substancji.
Odkrycie ma ogromne znaczenie dla medycyny – pozwoliło naukowcom na zbadanie mechanizmów, które umożliwiają pozbycie się odpadów komórkowych z mózgu. Szczegółowa analiza czynników wpływających na efektywność układu glimfatycznego oraz konsekwencji zaburzeń jego funkcjonowania da nam szansę na skuteczniejsze leczenie schorzeń neurologicznych w przyszłości. Według dr Nedergaard, stwierdzenie, że spowolnienie działania tego systemu wraz z wiekiem może być przyczyną rozwoju alzheimera, stawia choroby neurologiczne w nowym świetle.
Jedną z oznak choroby Alzheimera jest nagromadzenie się w mózgu ludzkim białek beta-amyloidowych. Z czasem osiągają one taką gęstość, że przybierają postać plam widocznych na skanach mózgu, wykonywanych przez neurologów. Tymczasem określenie związku układu glimfatycznego z niezdolnością mózgu do usunięcia beta-amyloidu może stanowić pierwszy krok do stworzenia nowych metod leczenia schorzenia (szczegółowe informacje na temat przyczyn i zapobiegania chorobie Alzheimera znajdziesz na abcZdrowie.pl). Kolejne badania skupią się na możliwości manipulowania układem glimfatycznym w celu zwiększenia jego efektywności.