Az agy önállóan izolálódhat az Alzheimer-kórtól; tiszta
Washington. A kutatók egy eddig ismeretlen vízelvezető rendszert fedeztek fel az agyban. Ez a speciális sejtek elágazó hálózata nyomás alatt kiszivattyúzza az agyvizet és a hulladék anyagokat a gondolkodó szervből.
Hasonló funkcióval rendelkezik, mint a test nyirokrendszere. A tudósok egy speciális mikroszkópos módszer segítségével az élő egerek agyában találták meg a pumparendszert.
Az agy gyorsabban tud ártalmatlanítani a hulladékot, mint korábban gondolták
Eddig azt feltételezték, hogy a hulladékanyagok lassan és passzívan diffundálnak a szövetből az agy erekbe. Most bebizonyosodott, hogy az agynak is lényegesen gyorsabb az ártalmatlanítási rendszere. Erről számol be a nemzetközi kutatócsoport a "Science Translational Medicine" szaklapban.
Ez szintén fontos szerepet játszik az olyan káros hulladékanyagok eltávolításában, mint az Alzheimer-kór protein béta-amiloid. "A hulladék ártalmatlanítása kritikus fontosságú minden szerv számára" - magyarázza Maiken Nedergaard, a Rochesteri Egyetem tanulmányi igazgatója. Ez különösen igaz az agyra.
Mert szinte minden idegkárosító betegségben, például az Alzheimer- vagy a Parkinson-kórban hulladékanyagok gyűlnének össze, amelyek idővel egyre több agysejtet károsítanak és ölnek meg. Eddig csak egyetlen módja volt az ilyen anyagoknak az agyban történő elhelyezésére. Ebben az esetben az agyvíz a benne oldott anyagokkal együtt lassan beszivárog az érfalakon keresztül az agyi vénákba. "Most bebizonyosodott, hogy az agy sokkal szervezettebben, gyorsabban és hatékonyabban tisztítja meg magát, mint azt korábban gondolták" - mondja Nedergaard.
Az agy pumpálása hasonló a test nyirokrendszeréhez
Mint a tudósok felfedezték, az újonnan felfedezett szennyvízhálózatot az agy speciális támasztó sejtjeinek, az úgynevezett asztrocitáknak a hosszú megnyúlásai képezik. Sűrű hálózatként burkolják be az agy ereit, és összekapcsolják a sejtek közötti terekkel és a gondolkodó szerv folyadéktartályaival.
Ezek a sejtek saját pumpáló rendszert alkotnak, amelyen keresztül a folyadék felszívódik az agyszövetből, és speciális csatornákon keresztül aktívan visszaszorul a vénákba. Mivel ez a funkció hasonló a test nyirokrendszeréhez, a kutatók az agy vezetési hálózatát "glimfatikus rendszernek" keresztelték. A "g" a gliasejteket jelenti, azt a sejttípust, amelyhez az asztrociták tartoznak.
Eddig a rendszert csak egereknél bizonyították
"Ez egy hidraulikus rendszer. Ha kinyitja, akkor megszakad, és már nem működik" - magyarázza Nedergaard. Ez az oka annak is, hogy évtizedes agykutatás ellenére csak most fedezték fel. Mivel az asztrociták pumpáló funkciója csak az élő állatok ép agyában figyelhető meg.
A kutatók ezért csak egy speciális mikroszkópos módszer, a kétfotonos mikroszkóp segítségével tudták bizonyítani. Lehetővé tette a kontrasztanyaggal jelölt agyvíz áramlásának megjelenítését az élő egerek agyában. Az izolált agyszövet felhasználásával a tudósok megvizsgálták az asztrociták finom szerkezetét és a finom vízcsatornákat sejtnyúlványaik végén.
Noha a tudósok eddig csak egerekben bizonyították ezt a vonalhálózatot, feltételezik, hogy emberben és más emlősökben is jelen van. "Mivel az embereknek nagyobb az agyuk, ez az aktív ártalmatlanítás még fontosabb lehet számukra, mint a rágcsálók számára" - írják a kutatók.
Az agy is képes gyorsan lebontani az Alzheimer-fehérjéket
Egy másik kísérletben a tudósok markáns amiloid béta fehérjéket injektáltak az egerek agyszövetébe - ezeket a rosszul alakult fehérjéket tekintik az Alzheimer-kór kiváltó okának. Egészséges egerekben az amiloid béta nagyrészt egy órán belül származik - jelentették a tudósok. Azokban az egerekben, amelyeknél az asztrocita csatornákat genetikai hiba blokkolta, ugyanakkor ugyanezen idő után több mint kétszer annyi rosszul alakult fehérjét találtak az agyban.
Ez azt mutatja, hogy az Alzheimer-kór és más szerves agybetegségek szivattyúrendszere fontos szerepet játszhat. "Talán növelhetnénk az Alzheimer-kórban szenvedő betegeknél a pumparendszer aktivitását, és így megakadályozhatnánk, hogy még több patogén fehérje gyűljön össze az agyukban" - mondja Jeffrey Iliff első szerző a Rochesteri Egyetemen. (dapd)