Znanstveniki so našli način, kako obnoviti samočistilno funkcijo možganov

Raziskave kažejo, da lahko nevrološke bolezni, kot so Alzheimerjeva bolezen, Parkinsonova bolezen in druge, razumemo kot bolezni »umazanih možganov«, pri katerih imajo možgani težave z odstranjevanjem škodljivih odpadkov. Staranje je ključni dejavnik tveganja, saj se s staranjem sposobnost možganov za odstranjevanje strupenih snovi upočasni. Vendar pa nove raziskave na miših kažejo, da je mogoče obrniti spremembe, povezane s starostjo, in obnoviti proces čiščenja možganov.

Ta študija kaže, da lahko obnovitev delovanja vratnih limfnih žil znatno izboljša odstranjevanje odpadnih snovi iz možganov, ki se upočasni zaradi staranja. In to je storila z uporabo zdravila, ki je že v klinični uporabi, kar odpira potencialno strategijo zdravljenja.

Douglas Kelly, doktor znanosti, profesor strojništva na Inženirski fakulteti Hajim Univerze v Rochesterju, je eden od glavnih avtorjev študije, objavljene v reviji Nature Aging, skupaj z dr. Maikenom Nedergaardom, sodirektorjem univerzitetnega Centra za translacijsko nevroznanost.

Sistem glimfatičnega čiščenja možganov, ki so ga Nedergaard in sodelavci prvi opisali leta 2012, je edinstven proces čiščenja odpadkov v možganih, ki uporablja cerebrospinalno tekočino (CSF) za izpiranje odvečnih beljakovin, ki nastanejo pri normalni aktivnosti možganskih celic. To odkritje je privedlo do novih pristopov k zdravljenju bolezni, povezanih s kopičenjem beljakovinskih odpadkov v možganih, kot sta Alzheimerjeva bolezen (beta-amiloid in tau) in Parkinsonova bolezen (alfa-sinuklein). V zdravih, mladih možganih glimfatični sistem učinkovito čisti možgane teh strupenih beljakovin, vendar se s staranjem ta sistem upočasni, kar ustvari pogoje za razvoj teh bolezni.

Mreža drobnih črpalk odstranjuje odpadke iz možganov

Ko z beljakovinami nasičena hrbtenjačna tekočina zapusti lobanjo, mora potovati skozi limfni sistem in sčasoma do ledvic, kjer se predela skupaj z drugimi odpadki telesa. Nova študija uporablja napredne tehnike slikanja in sledenja delcev, da bi prvič podrobno opisala pot skozi cervikalne limfne žile v vratu, skozi katere polovica onesnažene hrbtenjačne tekočine izstopi iz možganov.

Poleg merjenja pretoka cerebrospinalne tekočine so raziskovalci lahko opazovali in beležili utripanje limfnih žil v vratu, ki pomagajo izvleči cerebrospinalno tekočino iz možganov. »Za razliko od kardiovaskularnega sistema, kjer je ena velika črpalka – srce – tekočino v limfnem sistemu prenaša mreža drobnih črpalk,« je dejal Kelly. Te mikroskopske črpalke, imenovane limfangioni, imajo zaklopke, ki preprečujejo povratni tok, in se med seboj povezujejo, da tvorijo limfne žile.

Raziskovalci so ugotovili, da se je s staranjem miši pogostost kontrakcij limfangionov zmanjševala in zaklopke so prenehale delovati. Posledično je bila stopnja odstranjevanja kontaminirane cerebrospinalne tekočine iz možganov pri starejših miših za 63 % nižja v primerjavi z mlajšimi živalmi.

Znano zdravilo obnavlja pretok čistilnih tekočin v možganih

Ekipa se je nato odločila, da bo preverila, ali lahko oživijo limfangione, in identificirala zdravilo, imenovano prostaglandin F2α, hormonu podobno spojino, ki se v medicini pogosto uporablja za spodbujanje poroda in je znana po tem, da spodbuja krčenje gladkih mišic. Limfangioni so obloženi z gladkimi mišičnimi celicami, in ko so raziskovalci zdravilo nanesli na cervikalne limfne žile starih miši, se je stopnja krčenja in pretok kontaminirane cerebrospinalne tekočine iz možganov povečala ter se vrnila na ravni, ki so jih opazili pri mladih miših.

»Te žile so priročno nameščene blizu površine kože, vemo, da so pomembne, in zdaj vemo, kako pospešiti njihovo delovanje,« je dejal Kelly. »Možno je, da bi ta pristop, morda v kombinaciji z drugimi posegi, lahko predstavljal osnovo za prihodnje terapije teh bolezni.«