Zinātnieki ir atraduši veidu, kā atjaunot smadzeņu pašattīrīšanās funkciju.

Pētījumi liecina, ka tādas neiroloģiskas slimības kā Alcheimera slimība, Parkinsona slimība un citas var uzskatīt par "netīro smadzeņu" slimībām, kuru gadījumā smadzenēm ir grūtības izvadīt kaitīgos atkritumus. Novecošana ir galvenais riska faktors, jo, mums kļūstot vecākiem, smadzeņu spēja izvadīt toksisko vielu uzkrāšanos palēninās. Tomēr jauni pētījumi ar pelēm liecina, ka ir iespējams mainīt ar vecumu saistītās izmaiņas un atjaunot smadzeņu attīrīšanās procesu.

Šis pētījums liecina, ka kakla limfvadu funkcijas atjaunošana var ievērojami uzlabot smadzeņu vecuma palēnināto atkritumu izvadīšanu. Un tas tika panākts, izmantojot zāles, kas jau tiek izmantotas klīniskajā praksē, paverot iespējas potenciālai ārstēšanas stratēģijai.

Duglass Kelijs, doktors, mehāniskās inženierijas profesors Ročesteras Universitātes Hadžima Inženierzinātņu skolā, ir viens no žurnālā "Nature Aging" publicētā pētījuma galvenajiem autoriem kopā ar Maikenu Nedergārdu, MD, universitātes Translācijas neirozinātnes centra līdzdirektori.

Smadzeņu glimfātiskā attīrīšanas sistēma, ko pirmo reizi aprakstīja Nedergārds un viņa kolēģi 2012. gadā, ir unikāls atkritumu attīrīšanas process smadzenēs, kas izmanto cerebrospinālo šķidrumu (CSF), lai izskalotu liekos proteīnus, kas rodas normālas smadzeņu šūnu aktivitātes rezultātā. Šis atklājums ir novedis pie jaunām pieejām slimību ārstēšanai, kas saistītas ar proteīnu atkritumu uzkrāšanos smadzenēs, piemēram, Alcheimera slimības (beta-amiloido un tau) un Parkinsona slimības (alfa-sinukleīna) ārstēšanā. Veselām, jaunām smadzenēm glimfātiskā sistēma efektīvi attīra smadzenes no šiem toksiskajiem proteīniem, bet, mums novecojot, šī sistēma palēninās, radot augsni šo slimību attīstībai.

Nelielu sūknīšu tīkls izvada atkritumus no smadzenēm

Pēc tam, kad ar olbaltumvielām piesātinātais cerebrospinālais šķidrums atstāj galvaskausu, tam jāvirzās caur limfātisko sistēmu un galu galā uz nierēm, kur tas tiek apstrādāts kopā ar citiem organisma atkritumiem. Jaunajā pētījumā tiek izmantotas progresīvas attēlveidošanas un daļiņu izsekošanas metodes, lai pirmo reizi detalizēti aprakstītu ceļu caur kakla limfvadiem kaklā, pa kuru puse no piesārņotā cerebrospinālā šķidruma iziet no smadzenēm.

Papildus cerebrospinālā šķidruma (CSF) plūsmas mērīšanai pētnieki varēja novērot un reģistrēt kakla limfvadu pulsāciju, kas palīdz izvadīt CSF no smadzenēm. "Atšķirībā no sirds un asinsvadu sistēmas, kur ir viens liels sūknis — sirds —, šķidrums limfātiskajā sistēmā tiek transportēts ar sīku sūkņu tīkla palīdzību," sacīja Kelijs. Šiem mikroskopiskajiem sūkņiem, ko sauc par limfangioniem, ir vārsti, lai novērstu pretplūsmu, un tie savienojas viens ar otru, veidojot limfvadus.

Pētnieki atklāja, ka pelēm novecojot, limfangionu kontrakciju biežums samazinājās un vārsti pārstāja darboties. Tā rezultātā piesārņotā cerebrospinālā šķidruma (CSF) izvadīšanas ātrums no smadzenēm vecākām pelēm bija par 63 % zemāks nekā jaunākiem dzīvniekiem.

Labi pazīstamas zāles atjauno attīrošo šķidrumu plūsmu smadzenēs

Pēc tam komanda nolēma pārbaudīt, vai viņi varētu atdzīvināt limfangijas, un identificēja zāles, ko sauc par prostaglandīnu F2α — hormonam līdzīgu savienojumu, ko bieži izmanto medicīnā, lai ierosinātu dzemdības un kas, kā zināms, stimulē gludo muskuļu kontrakcijas. Limfangijas ir izklātas ar gludo muskuļu šūnām, un, kad pētnieki uzklāja zāles vecu peļu kakla limfvados, kontrakcijas ātrums un piesārņotā cerebrospinālā šķidruma (CSF) plūsma no smadzenēm palielinājās, atgriežoties līmenī, kas novērots jaunām pelēm.

“Šie asinsvadi ir ērti izvietoti tuvu ādas virsmai, mēs zinām, ka tie ir svarīgi, un tagad mēs zinām, kā paātrināt to darbību,” sacīja Kelijs. “Ir iedomājams, ka šī pieeja, iespējams, kombinācijā ar citām intervencēm, varētu veidot pamatu turpmākām terapijām šo slimību ārstēšanai.”