Мозок може самоізолюватись від хвороби Альцгеймера; чистий
Вашингтон. Дослідники виявили раніше невідому дренажну систему мозку. Ця розгалужена мережа спеціальних клітин під тиском відкачує воду мозку та відходи матеріалів з мислячого органу.
Він має подібну функцію до лімфатичної системи в організмі. Вчені виявили насосну систему в мозку живих мишей за допомогою спеціального методу мікроскопії.
Мозок може утилізувати відходи швидше, ніж вважалося раніше
До цього часу вважалося, що відпрацьовані матеріали повільно і пасивно дифундують з тканини в кровоносні судини мозку. Зараз було показано, що мозок також має значно швидшу систему утилізації. Про це повідомляє міжнародна дослідницька група у спеціалізованому журналі "Science Translational Medicine".
Це також відіграє важливу роль у видаленні шкідливих відходів, таких як білок амілоїду бета Альцгеймера. "Утилізація відходів має вирішальне значення для будь-якого органу", - пояснює директор дослідження Майкен Недергаард з Рочестерського університету. Особливо це стосується мозку.
Оскільки майже при всіх хворобах, що пошкоджують нерви, таких як хвороба Альцгеймера або Паркінсона, там збираються відходи, які з часом пошкоджують і вбивають все більше і більше клітин мозку. До цього часу існував лише один спосіб утилізації таких речовин у мозку. При цьому мозкова вода разом з розчиненими в ній речовинами повільно просочується крізь стінки судин у мозкові вени. "Зараз було показано, що мозок очищається набагато більш організовано, швидше та ефективніше, ніж вважалося раніше", - говорить Недергоард.
Накачування мозку подібна до лімфатичної системи організму
Як виявили вчені, нещодавно виявлена каналізаційна мережа утворена довгими розширеннями спеціальних підтримуючих клітин мозку, так званих астроцитів. Вони огортають судини мозку щільною мережею і з’єднують їх із міжклітинними просторами та резервуарами рідини в мислячому органі.
Ці клітини утворюють власну насосну систему, за допомогою якої рідина всмоктується з мозкової тканини і за спеціальними каналами активно втискується назад у вени. Оскільки ця функція подібна до функції лімфатичної системи в організмі, дослідники охрестили провідну мережу мозку "глімфатичною системою". «G» означає гліальні клітини, тип клітин, до яких належать астроцити.
Наразі система була доведена лише на мишах
"Це гідравлічна система. Якщо її відкрити, вона переривається і більше не працює", - пояснює Недергаард. Це також причина, чому його було відкрито лише зараз, незважаючи на десятиліття досліджень мозку. Оскільки насосну функцію астроцитів можна спостерігати лише в неушкодженому мозку живих тварин.
Тому дослідники змогли довести це лише за допомогою спеціального методу мікроскопії, двофотонної мікроскопії. Це дозволило візуалізувати потік мозкової води, позначеної контрастною речовиною, у мозку живих мишей. Потім, використовуючи ізольовану мозкову тканину, вчені досліджували дрібну структуру астроцитів та дрібні водні канали на кінцях їхніх клітинних розширень.
Поки що вчені довели лише цю лінійну мережу на мишах, вони припускають, що вона також присутня у людей та інших ссавців. "Оскільки люди мають більший мозок, це активне утилізація може бути для них навіть важливішим, ніж для гризунів", - пишуть дослідники.
Мозок також може швидко розщеплювати білки Альцгеймера
В іншому експерименті вчені вводили помітні амілоїдні бета-протеїни в мозкову тканину мишей - ці деформовані білки вважаються пусковим механізмом для хвороби Альцгеймера. У здорових мишей бета-амілоїд в основному був отриманий протягом години, повідомляють вчені. У мишей, астроцитарні канали яких були заблоковані генетичним дефектом, у головному мозку виявлено більш ніж удвічі більше деформованого білка за той же час.
Це показує, що насосна система для хвороби Альцгеймера та інших органічних захворювань мозку може зіграти важливу роль. "Можливо, ми могли б підвищити активність насосної системи у хворих на Альцгеймера і тим самим запобігти накопиченню ще більше патогенних білків у їхньому мозку", - говорить перший автор Джеффрі Іліфф з Університету Рочестера. (dapd)