Процесът на почистване на мозъка се ускорява с аналог на простагландин

Акценти

Екипът на проф. Дъглас Кели от Университета Рочестър успява да възстанови системата за почистване на мозъка с лекарство, което се използва за предизвикване на раждане. Изследването показва, че когато се възстанови функцията на цервикалните лимфни съдове, това в значителна степен ускорява отстраняването на отпадъците от мозъка, свързани с възрастта.

Глимфатичната система, която е в основата на нови подходи за лечение на Алцхаймер и Паркинсон

Настоящото изследване става възможно, защото в основата му е глимфатичната система. Описана е за първи от д-р Maiken Nedergaard и колегите й. Тя е заместник-директор на Университетския център за транслационна невромедицина и е част и от настоящото проучване.

Глимфатичната система представлява уникален процес на мозъчно отстраняване на отпадъци, който използва цереброспинална течност (CSF), за да отмие излишните протеини, създадени от невроните в мозъка по време на нормалната му работа. И точно това откритие отваря пътя за новите подходи за лечение на заболяванията, свързани с натрупването на протеинови отпадъци в мозъка като болестта на Алцхаймер, при която се събира бета амилоид и тау и Паркинсон – алфа-синуклеин. В здравите и млади мозъци глимфатичната система отмива бързо и ефективно този вид токсични протеини. С напредването на възрастта обаче системата се забавя и така на практика създава условия за появата на заболявания като Алцхаймер и Паркинсон. В контекста на това множеството неврологични разстройства могат да бъдат разглеждани като болести на „мръсния мозък“, при които той се бори да изчисти вредните отпадъци. Всичко това е в основата на настоящото проучване.

Изследването

Изследването, осъществено от екипа на проф. Дъглас Кели, показва, че свързаните с възрастта състояния могат да бъдат преобърнати и процесът на изчистване на отпадъците в мозъка да бъде възстановен.

„Лимфните съдове са разположени на сравнително малко разстояние от повърхността на кожата и сега знаем как да ускорим и подобрим функционирането им. Можете да си представите как техниката, която разработихме, заедно с прилагането на други мерки, може да се превърне в основа за нови терапии за Алцхаймер, Паркинсон и други заболявания, свързани с натрупването на „боклук“ в мозъка“, коментира проф. Кели.

Сега големият въпрос, който вълнува изследователите, е, как действието на системата се променя с възрастта.

Това включва и наблюдение върху способността й да изпомпва цереброспинална течност като използва лимфагиони – специализирани отделения в лимфните съдове, чиито контракции и пулсации помагат течността да бъде изпомпена.

След като цереброспиналната течност се натовари с протеиновите отпадъци, тя си проправя път до лимфната система и накрая стига до бъбреците, където се обработва заедно с останалите отпадъци на тялото.

>>>Протеинът Contactin-4 влияе на невроните при болестта на Алцхаймеp

Екипът проучва как работата на лимфангионите се влошава са напредването на възрастта. За тази цел учените инжектират наночастици в цереброспиналната течност на няколко млади и възрастни мишки. По този начин успяват да проследят движението й през лимфните съдове на шията и в близост до кожата. Това им позволява да открият доказателства, че функционирането на лимфангионите бива нарушено много сериозно с настъпването на старостта и развитието на болестта на Алцхаймер. Забавянето на циркулацията на цереброспиналната течност е с 63% при по-възрастните гризачи, което ускорява натрупването на отпадъци в мозъка.

Екипът наблюдава и записва и пулсирането на лимфните съдове на шията, което помага за изтеглянето на цереброспиналната течност от мозъка. Проф. Дъглас Кели уточнява, че за разлика от сърдечносъдовата система, която разполага с една голяма помпа – сърцето, течността на лимфната система се транспортира от мрежа от малки помпи. Тези микроскопични помпи, наречени, лимфангиони, имат клапи за предотвратяване на обратния поток и са нанизани една след друга, за да образуват лимфните съдове.

>>>Промени в микрофлората водят до развитието на невродегенеративни заболявания 

След тези наблюдения и анализът им учените предприемат следващите стъпки в научната си разработка. Искат да разберат дали е възможно лимфангионите да бъдат съживени и активирани.

Откриват, че това е напълно възможно с лекарството простагландин F2α. То е съединение, което се използва за предизвикване на раждане, подпомага контракцията на гладката мускулатура. Лимфангионите са облицовани с гладкомускулни клетки и когато учените прилагат лекарството върху цервикалните лимфни съдове при по-възрастните мишки, тогава честото на контракциите и потокът на мръсна CSF от мозъка се увеличават, а нивото на ефективност е като при младите мишки.

Както поясняват авторите в статия с резултатите, публикувана в списанието Nature Aging: “Забавеният поток при възрастните мишки беше спасен чрез локално приложение на простагландин F2α, който увеличи контрактилитета на гладката мускулатура, възстанови лимфната функция на възрастните мишки и подобри изчистването на централната нервна система."