Az alvás méregteleníti az agyat
2013. október 18., péntek
Rochester - amerikai kutatók úgy vélik, hogy felfedezték az alvás korábban ismeretlen funkcióját. Science-ben végzett tanulmánya (2013; 342: 373-377) szerint az agy intersticiális terei alvás közben tágulnak, és "glifatikus" rendszert alkotnak, amelyen keresztül a mérgező anyagcsere-termékek eltávolulnak az agyból. A kutatók szerint ez lehet az oka annak, hogy az embereknek, és velük együtt a legtöbb állatnak egyáltalán szüksége van alvásra.
Régóta ismert, hogy az idegsejtek és a gliasejtek nem tapadnak össze az agyban. Mint más szövetekben, az agy sejtjei között is van egy interstitialis tér, amelyre a kutatás korábban nem fordított különösebb figyelmet.
Ez tavaly megváltozott, amikor Maiken Nedergaard csapata a Rochesteri Egyetem Orvosi Központjától a Tudományos Translational Medicine-ben (2012; 4: 147ra111) képes volt megmutatni, hogy az agy-gerincvelői folyadék, bár nagyon lassan, az agy parenchymáján keresztül áramlik. A belépési portálok az artériák körüli paravaszkuláris terek, amelyek áthaladnak a subarachnoid térben és bejutnak az agyba.
A vízelvezetésnek paravénás tereken keresztül kell végbemennie a nyaki nyirokrendszerbe. A kísérletek szerint a hajtóerő az asztrociták függelékein található kis vízcsatornák, az úgynevezett akvaporinok. Mivel az asztrociták a glia-hoz tartoznak, Nedergaard a glymfatikus rendszerről beszél, amellyel a nyirokutak analógiáját akarják elérni, amely az agyban nem létezik.
Nedergaard szerint a glymfatikus rendszer feladata a szennyező anyagok eltávolítása az agyból. Első tanulmányában a kutató be tudta mutatni, hogy a parenchymán átfolyó folyadék felszívja a káros anyagokat, beleértve a béta-amiloidokat is, amelyek felhalmozódása az Alzheimer-kór központi jellemzője.
Most a kutató megismételte az alvó egereken végzett kísérleteket. Erre a célra két színezéket vezettek be a folyadékba, amelynek előfordulását az agyban kétfoton fluoreszcencia segítségével mérték. Nedergaard felfedezte, hogy a sejtközi terek éjszaka megnagyobbodnak. Részük az agy teljes térfogatában 14-ről több mint felével 23 százalékra nőtt.
Ez jelentős hatással volt a CSF parenchymán keresztüli áramlására. 95 százalékkal emelkedik, és a kísérletek szerint néhány mélyebb agyi régió csak alvás közben ürül ki. Ennek eredménye az alvás közben kipiruló béta-amiloid jelentős növekedése.
Nedergaard azt gyanítja, hogy az alvás szabályozza a glifatikus rendszert. Ezt támasztja alá az a tény, hogy a noradrenalin antagonisták beadása a CSF térbe megakadályozta az interstitium tágulását alvás közben. A noradrenalin az éber állapot fontos neurotranszmittere. Nedergaard számára annak oka, hogy az agyat meg kell szabadítani a mérgező anyagaktól, fő oka lehet annak, hogy az embereknek alvásra van szükségük.
Ez idő alatt az agysejtek, amelyek méretének a koponyacsont által korlátozott teljes hely miatt csökkenniük kell, amikor a sejtközi tér tágul, nyugalmi állapotba kerülnének, hogy meggondolják a gondolkodó szervet a mérgező anyagcsere-termékektől vagy szennyező anyagoktól, például béta-amiloidoktól.
Eddig a kísérleteket csak egerekre korlátozták. Ha hasonló "glymfatikus" rendszer is kimutatható emberben, ez befolyásolhatja a betegség jelenlegi fogalmait - jósolja a szerkesztőségi szakember, Suzana Herculano-Houzel az Universidade Federal do Rio de Janeiro-tól. Elképzelhetőnek tartja, hogy a glifás rendszer rendellenességei részt vesznek a migrén, az epilepszia vagy akár az álmatlanság patogenezisében.