«Сміттєприбиральна машина мозку» може містити ключ до хвороби альцгеймера

Використовуючи передову технологію під назвою двухфотонная мікроскопія, медики зуміли пильніше зазирнути в глибини мозку і виявити там невідому раніше систему видалення відходів.

Вона отримала назву глімфатіческая система, оскільки є плодом взаємодії лімфатичної системи з клітинами астроцитарної глії.

Відкриття може дати можливість визначити нові цілі для лікарських препаратів і методи лікування нейродегенеративних захворювань.

Але про все по порядку.

Дослідники з медичного центру при Університеті Рочестера опублікували в журналі Science роботу, в якій розказано про відкриття системи, за допомогою якої мозок видаляє непотрібні органічні залишки процесу свого функціонування.

Це знання може стати інструментом лікування неврологічних порушень, таких як хвороба Альцгеймера. Медики вважають, що деякі подібні захворювання є наслідком неправильного функціонування цієї системи.

«Майже всі нейродегенеративні захворювання пов`язані з накопиченням відходів функціонування клітин», розповідає доктор медицини, автор статті в Science Майкен Недергаард (Maiken Nedergaard). «Розуміння і знаходження способу регулювання системи мозку для усунення токсичних відходів може вказати на нові шляхи лікування цих хвороб».

Організм охороняє мозок як справжню фортецю, оточуючи його складною системою пропускних постів, які контролюють, які молекули можуть увійти і вийти. Цей бар`єр між кров`ю і мозком вперше був описаний ще в 19-му столітті, але тільки тепер учені починають розуміти динаміку функціонування цих процесів. Складна мережа видалення відходів, яку назвали глімфатіческая система (glymphatic system), була описана дослідниками з Рочестера тільки в серпні минулого року в журналі Science Translational Medicine.

Видалення відходів є важливим біологічним процесом, яку майже по всьому організму виконує лімфатична система - кровоносна мережу органів і судин. Однак ця система не має доступу в мозок, тому дослідники ніколи не розуміли до кінця, як мозок управляється з відходами своєї життєдіяльності. Деякі вчені навіть вважали, що побічні продукти діяльності мозку «переробляються» для багаторазового використання.

Однією з причин того, що глімфатіческая система довго уникала розгадки, є той факт, що вона не може бути зафіксована в зразках тканин мозку. Тому ключем до її виявлення стало винахід нової технології візуального зображення, названої двухфотонной мікроскопією. Вона дає вченим можливість глибше заглянути всередину живого мозку. Використовуючи технологію на мишах, мозок яких багато в чому схожий на людський, Недергаард з колегами змогли спостерігати і документувати аналог поширеною всередині мозку «сантехнічної системи», відповідальної за видалення відходів.

Мозок оточений мембраною під назвою павутинна оболонка і занурений в спинномозкову рідину. Ця рідина потрапляє всередину тими ж шляхами, що і кровоносні артерії. Дана паралельна система схожа з «трубою всередині труби», внутрішня з яких несе кров, а зовнішня спинномозкову рідину. Вона потрапляє всередину тканин мозку за допомогою системи каналів, контрольованих підтримують клітинами астроцитарної глії - астроцитами. Тому термін «глімфатіческій» заснований на поєднанні двох слів - глия і лімфатичний.

Спинномозкова рідина протікає через тканини мозку на великій швидкості, змітаючи надлишкові білки та інші відходи. Струм рідини і відходів пов`язаний з паралельної системою вен, яка виносить «шлаки» за межі мозку вниз по хребту, де вони передаються в розпорядження лімфатичної системи, далі в печінку, де і розщеплюються.

Відкриття глімфатіческой системи вирішило стару загадку, допомагаючи зрозуміти процес видалення відходів, як при нормальному функціонуванні, так і при порушеннях роботи системи. Воно несе з собою і практичні переваги при лікуванні неврологічних захворювань.

Одним з відомих явищ при хвороби Альцгеймера є накопичення в мозку білка бета-амілоїду. Згодом ці білки досягають такої щільності, що фіксуються у вигляді бляшок при скануванні мозку. Розуміння ролі глімфатіческой системі при нездатності мозку розщеплювати і усувати ці білки може вказати шлях до нових видів лекарств- наприклад, чи можна маніпулювати астроцитами для подачі команди на видалення відходів.

«Ідея того, що захворювання типу хвороби Альцгеймера, пов`язані з« забрудненням мозку », є наслідком порушення функціонування глімфатіческой системи в процесі старіння є абсолютно новим поглядом на неврологічні хвороби. Тепер ми маємо нові цілі для потенційного зростання ефективності механізму очищення і боротьби з цими захворюваннями ».