Біологи з’ясували, як мозок позбавляється сміття
Невідомий раніше механізм очищення мозку від «відходів», що утворюються, виявили дослідники з університетів Рочестера, Стоуні-Брука та Осло.
Нагадаємо, кожен орган організму виробляє «відходи» і мозок — не виняток. При цьому видаляти продукти метаболізму не менш важливо, ніж постачати поживні речовини тканинам
Людське тіло позбавляється накопичених речовин за допомогою лімфи. Щоправда, мережа лімфатичних судин, що обплутує організм, не поширюється на мозок. Вчені довгий час намагалися зрозуміти, як же головний розумовий орган позбавляється збирання «сміття».
Виявилося, що у головного мозку існує своя «каналізаційна» система, яка позбавляє його від непотрібних речовин, буквально змиваючи їх з поверхні судин. Американські та шведські біологи встановили це, провівши дослідження мозку мишей за допомогою нового методу формування зображень живих тканин.
Ще в 1980-х роках деякі дослідники висунули припущення, що очищення здійснює спинномозкова рідина, яка зберігає головний мозок усередині черепа. Рідина вкачується в черепну коробку і викачується назад, виводячи всі шкідливі речовини. Втім, визначити це, напевно, вчені не змогли, не вистачало інструментів.
Група Джеффрі Іліффа (Jeffrey Iliff) знайшла спосіб вивчити те, що відбувається в реальному часі, прямо в працюючому мозку гризуна. Для цього біологи використовували двофотонний лазерний мікроскоп, який дозволяє заглядати углиб тканин.
Вчені встановили, що спинномозкова рідина протікає за схожими на труби білковими структурами, що оточують кровоносні судини головного мозку. Рідина забирає з собою все метаболічне «сміття», що накопичилося між клітинами. Випливає рідина з великих вен.
Вивчивши процес очищення в деталях, Іліфф та його колеги вирішили перевірити, що буде, якщо позбавити мишей цих білкових очисних споруд. Для цього біологи зупинили перебіг спинномозкової рідини, дезактивувавши систему, яка допомагає постачати центральній нервовій системі воду.
Ця система включає схожі на зірочки клітини - астроглію. Ймовірно, гліальні клітини, які також підтримують та захищають нейрони, відіграють ключову роль у регуляції очисних споруд мозку. Команда Іліффа назвала нову систему глімфатичної, вказавши таким чином на значущість як гліальних клітин, так і лімфатичної системи.
Але повернемося до зупинки роботи мозкової «каналізації». Вчені встановили, що головний мозок у цьому випадку на 70% повільніше позбавляється від відходів, що накопичуються.
Результати своєї роботи біологи описали у журналі Science Translational Medicine. Вони вважають, що їхнє відкриття допоможе у боротьбі з хворобою Альцгеймера та іншими захворюваннями, які провокує накопичення метаболітів у нервовій системі.
Здоровий мозок виробляє амілоїдні білки (amyloid) у нормальній кількості, організм вичищає ці сполуки досить часто. "При хворобі Альцгеймера білки накопичуються і накопичуються, утворюючи бляшки, які не дозволяють мозку нормально працювати", - припускає Іліфф.
Теоретично подолати погіршення розумових та інших процесів, що відбуваються в мозку, можна, покращивши роботу виявлених очисних споруд. «Треба лише знайти систему регуляції, включення „зливу“, — каже Джеффрі. Такий підхід може стати в нагоді для лікування хвороби Паркінсона, а також для боротьби з наслідками інсультів.