Az agy glimfikus rendszerének tisztítása PZ - Gyógyszerészeti Újság
Christina Hohmann-Jeddi/Az agynak hatékony rendszere van a fehérjmaradványok és egyéb hulladékok kiürítésére: a néhány évvel ezelőttig ismeretlen glymphatic rendszer folyadékot pumpál az agyon, és eltávolítja az agyhártya nyirokerekén keresztül. A rendellenességek hozzájárulhatnak a neurológiai betegségek kialakulásához.
Bár az agy súlya csak körülbelül 1,5 kg, a test teljes energiájának körülbelül 25 százalékát használja fel. Ennél a nagy forgalmi sebességnél nagy mennyiségű metabolikus termék és fehérjehulladék is keletkezik. Ezeket a potenciálisan mérgező anyagokat hatékonyan el kell távolítani. Sokáig azt feltételezték, hogy az agynak nincs nyirokrendszere, mint a test többi részén, és hogy a hulladékanyagok lassan passzívan diffundálnak a szövetből az agy erekbe. Feltételeztük, hogy a keletkező fehérje maradékok nagy része magukban az agysejtekben bomlik le.
"width =" 300 "height =" 250 "/>
Az agyban létezik egy olyan rendszer, amely hatékonyan öblíti ki a hulladékot.
Fotó: Fotolia/Sergey Nivens
Perivaszkuláris tér
2012-ben egy dr. Professzor által vezetett csapat Maiken Nedergaard az amerikai New York állambeli Rochesteri Egyetemről. A kutatók a "Science Translational Medicine" folyóiratban (DOI: 10.1126/scitranslmed.3003748) tették közzé a szerv tisztító rendszerével kapcsolatos eredményeiket. A neurológusok szerint az agy ereit egy üreg veszi körül, amelyet persivaszkuláris térnek neveznek, amelyen keresztül a folyadék áramlik. Ennek az üregnek a belső fala az erek endoteliális sejtjeiből áll, míg a külső fal az asztrociták speciális, lemez alakú meghosszabbításaiból, az úgynevezett asztrocita terminális lábakból áll, amelyek sűrű hálózatot alkotnak. A csillag alakú asztrociták a gliasejtekhez tartoznak, és számos fontos feladatot látnak el az agyban.
Régóta ismert, hogy ez az üreg az artériák és a vénák körül létezik - írja Nedergaard a Scientific American folyóirat egyik cikkében (2016. március). De funkciót nem lehetett hozzá rendelni. Csapatának és a csapatának tudatában volt a perivaszkuláris tér, mivel az asztrocita terminális lábak nagy számú vízcsatornával rendelkeznek - akkora méretűek, mint a vese sejtjei. Az erek endothelsejtjeiben nincsenek. A kutatók azt gyanították, hogy az üreg vezetékként szolgál a cerebrospinalis folyadékhoz, amelyet az artériák vérnyomása szivattyúz át az agyban.
Festék és egy speciális mikroszkóp technika segítségével, amely lehetővé teszi az élő szervezetek képalkotását, a kutatók megfigyelhették az egerek agyában a folyadék útját: a szubarachnoidális tér, a két agyhártya arachnoid és pia mater közötti tér kis részévé válik az artériák pulzusának sebessége vezérli a CSF-t az artériák körüli perivaszkuláris térben. Innen a folyadék átjuthat a terminális lábakon lévő vízcsatornákon keresztül az asztrocitákba, vezetékként felhasználhatja őket, és végül bejuthat a sejtek közötti térbe, az interstitialis térbe. Ott felveszi a fehérje maradványait, végül bejut a vénák körüli perivaszkuláris térbe és elhagyja az agyat. Nedergaard és csapata ezt a pszeudolimfatikus rendszert glimfatikus rendszernek nevezte - a glia és a nyirokrendszer kifejezések kombinációja.
Meninges nyirokerek
"width =" 200 "height =" 154 "/>
Az agy tisztító rendszere alvás közben működik a leghatékonyabban.
A CSF perivaszkuláris térben lévő része feltehetően a külső agyhártya dura mater nyirokerekén keresztül áramlik le, amelyek a nyaki nyirokcsomókba nyílnak. Csak 2015-ben dr. Jonathan Kipnis és munkatársai a Virginia Egyetemről felfedezték ("Nature", DOI: 10.1038/nature14432). A meningealis nyirokerek a folyadék mellett az immunsejteket is szállíthatják. A kutatók az újonnan felfedezett nyirokereket a glymfatikus rendszer szerint az agy ártalmatlanító rendszerének második szakaszaként értékelték, és feltételezték, hogy ennek a rendszernek a megzavarása hozzájárulhat az olyan neurológiai betegségek patológiájához, mint az Alzheimer-kór, de a sclerosis multiplex vagy a Parkinson-kór is.
Nedergaard már sejtette, hogy a tisztítórendszer zavarai káros hatással lehetnek az agyra. Ezt egy egerekkel végzett kísérlet jelezte, amelyeknek a vízcsatornái genetikai hiba miatt meghibásodtak. Ezeknek az állatoknak az agyba injektált jelölt β-amiloid eldobása lényegesen hosszabb időt vett igénybe, mint az egészséges állatoké. A megsemmisítési rendszer megzavarása tehát hozzájárulhat az Alzheimer-kór kialakulásához.
Tisztítás alvás közben
Az alvás ebben a kontextusban is szerepet játszhat, mivel ma már ismert, hogy a glymfatikus rendszer alvás közben működik a legjobban. Nedergaard még azt gyanítja, hogy az agy öblítése az egyik oka annak, hogy a gerincesek alszanak. Ismeretes, hogy az Alzheimer-kórban szenvedő betegek többsége álmatlanságban szenved, még az első tünetek megjelenése előtt. A zavart alvás akadályozhatja a β-amiloid eltávolítását, és így hozzájárulhat a patogenezishez - mondja Nedergaard.
Kipnis csapata azt is megvizsgálta, hogy a glifatikus rendszer megzavarja-e a kognitív funkciókat. A kutatók a "Nature" című folyóiratban jelenleg arról számolnak be, hogy azoknál a modellegereknél, akiknek az agyhártya nyirokerek sérültek, az agyból származó hulladékanyagok eltávolítása lelassul (DOI: 10.1038/s41586-018-0368-8). Az állatok kognitív funkciói is károsodtak: a tanulás és a memória zavart. További kísérletek kimutatták, hogy az állatok menigealis nyirokereinek működése időskor csökkent, így az agy tisztítása is.
Ez a folyamat hozzájárulhat az időskori kognitív hanyatláshoz. Kompenzálni lehet egy gyógyszer beadásával: Amikor a kutatók a VEGF-C növekedési faktort (Vascularis endothelialis növekedési faktor-C) tartalmazó hidrogélt alkalmazták az állatok koponyájára, a hatóanyag kiterjesztette a meningealis nyirokerek térfogatát, javította a vízelvezetést és a következésképpen az állatok kognitív funkciói.
Ez az első alkalom, hogy az ember képes növelni a memória teljesítményét az agy nyirokrendszerének befolyásolásával - magyarázzák a kutatók. Most olyan gyógyszert szeretne kifejleszteni, amely az agy nyirokerek működését célozza meg. Ez valószínűleg hasznos lehet az Alzheimer-kór magas kockázatával küzdő emberek számára is. Az Alzheimer-kór patológiáját nehéz lenne visszafordítani - állítja Kipnis a Virginia Egyetem sajtóközleményében. De a nyirokrendszer kijavításával esetleg el lehet halasztani a betegség kialakulását olyan messzire, hogy már nem tapasztalja meg. /
- Az áttekintő gyógyszerhez.