Учените са открили начин да възстановят самопочистващата функция на мозъка

Изследванията показват, че неврологични заболявания като Алцхаймер, Паркинсон и други могат да се разглеждат като заболявания на „мръсния мозък“, при които мозъкът изпитва затруднения с изчистването на вредните отпадъци. Стареенето е ключов рисков фактор, тъй като с напредване на възрастта способността на мозъка да изчиства натрупването на токсини се забавя. Нови изследвания при мишки обаче показват, че е възможно да се обърнат свързаните с възрастта промени и да се възстанови процесът на прочистване на мозъка.

Това проучване показва, че възстановяването на функцията на лимфните съдове на врата може значително да подобри забавеното с възрастта отстраняване на отпадъци от мозъка. И това е направено с помощта на лекарство, което вече е в клинична употреба, което открива потенциална стратегия за лечение.

Дъглас Кели, доктор, професор по машиностроене в Инженерното училище „Хаджим“ към Университета в Рочестър, е един от водещите автори на изследването, публикувано в списанието Nature Aging, заедно с д-р Майкен Недергаард, съдиректор на Центъра за транслационна неврология към университета.

Глимфатичната система за изчистване на мозъка, описана за първи път от Недергаард и колеги през 2012 г., е уникален процес на изчистване на отпадъци в мозъка, който използва цереброспинална течност (ликвор), за да изчисти излишните протеини, произведени от нормалната активност на мозъчните клетки. Това откритие доведе до нови подходи за лечение на заболявания, свързани с натрупването на протеинови отпадъци в мозъка, като например болестта на Алцхаймер (бета-амилоид и тау) и болестта на Паркинсон (алфа-синуклеин). При здрави, млади мозъци глимфатичната система ефективно изчиства мозъка от тези токсични протеини, но с напредване на възрастта тази система се забавя, което подготвя почвата за развитието на тези заболявания.

Мрежа от малки помпи премахва отпадъците от мозъка

След като богатата на протеини гръбначномозъчна течност напусне черепа, тя трябва да премине през лимфната система и евентуално до бъбреците, където се преработва заедно с другите отпадъци на тялото. Новото проучване използва усъвършенствани техники за изобразяване и проследяване на частици, за да детайлизира за първи път пътя през цервикалните лимфни съдове във врата, през който половината от замърсената гръбначномозъчна течност излиза от мозъка.

В допълнение към измерването на потока на цереброспиналната течност, изследователите са успели да наблюдават и записват пулсацията на лимфните съдове във врата, които помагат за изтеглянето на цереброспиналната течност от мозъка. „За разлика от сърдечно-съдовата система, където има една голяма помпа - сърцето - течността в лимфната система се транспортира от мрежа от малки помпи“, каза Кели. Тези микроскопични помпи, наречени лимфангиони, имат клапани, които предотвратяват обратния поток, и се свързват помежду си, за да образуват лимфни съдове.

Изследователите установили, че с напредване на възрастта на мишките, честотата на лимфангиалните контракции намалява и клапите спират да функционират. В резултат на това, скоростта на отстраняване на замърсената цереброспинална течност от мозъка е с 63% по-ниска при по-възрастните мишки в сравнение с по-младите животни.

Добре известно лекарство възстановява потока на пречистващи течности в мозъка

След това екипът решил да види дали могат да съживят лимфангионите и идентифицирал лекарство, наречено простагландин F2α, хормоноподобно съединение, често използвано в медицината за предизвикване на раждане и известно със стимулирането на свиването на гладката мускулатура. Лимфангионите са покрити с гладкомускулни клетки и когато изследователите приложили лекарството върху цервикалните лимфни съдове на стари мишки, честотата на свиване и потокът от замърсена цереброспинална течност от мозъка се увеличили, връщайки се до нивата, наблюдавани при млади мишки.

„Тези съдове са удобно разположени близо до повърхността на кожата, знаем, че са важни и сега знаем как да ускорим функцията им“, каза Кели. „Възможно е този подход, може би в комбинация с други интервенции, да формира основата за бъдещи терапии за тези заболявания.“