Vihjeet aivojen jätteistä voivat auttaa selittämään Alzheimerin tautia
Uusi tutkimus paljastaa, että tietyllä imusuonten ryhmällä on keskeinen rooli auttaessaan aivoja hävittämään jätteet. Se ehdottaa myös, että näiden verisuonten heikkeneminen ikääntymisen myötä voi edistää neurodegeneratiivisia sairauksia, kuten Alzheimerin tautia.
Vielä muutama vuosi sitten tiedemiehet eivät tienneet, että aivoissa oli imusoluja, jotka auttoivat pääsemään eroon ylimääräisestä nesteestä ja jätemateriaaleista.
He ovat sittemmin havainneet, että aivot käyttävät imusoluja poistamaan jätteet aivo-selkäydinnesteestä (CSF).
CSF: n tyhjentämisen aivoista taustalla olevat mekanismit ja kuljetusreitit ovat kuitenkin olleet epäselviä.
Uudessa tutkimuksessa Korean edistyneen tiede- ja teknologiainstituutin (KAIST) ja verisuonitutkimuskeskuksen tutkijat, molemmat Daejeonissa, Etelä-Koreassa, tutkivat imusolmukeryhmää, joka sijaitsee kallon tyviosissa.
Äskettäin Luonto artikkelissa kuvataan, miten he käyttivät erityisiä MRI-skannauksia seuratakseen CSF: ää jyrsijöiden imusuonten läpi.
Kartoitus aivojen viemäröintijärjestelmästä
Ryhmä havaitsi, että aivokalvon imusolmukkeet (mlV) ovat tärkeimmät reitit, joiden läpi CSF valuu aivoista.
"Näytämme myös," huomauttavat kirjoittajat, "että pohjapohjan mlV: t ovat hermopisteitä CSF-makromolekyylien puhdistumalle ja että sekä mlV: n eheys että CSF: n tyhjennys heikentyvät ikääntymisen myötä."
Auttaen kartoittamaan aivojen imusuonijärjestelmää, tutkimus edistää uusia hoitoja, jotka lisäävät aivojen kykyä hävittää jätettä.
Imukudosjärjestelmä on kokoelma aluksia, jotka ovat verenkiertoelimistön verisuonten vieressä.Imusolmukkeissa on imusolmuketta, joka on väritön neste, joka sisältää jätteitä ja immuunisoluja. Imusolmukkeet suodattavat imusolmukkeet ja palauttavat ne verenkiertoon.
Kuvantamistekniikoiden parantuessa tutkijat saavat uutta tietoa imusolmukkeiden keskeisestä roolista terveydentilassa ja sairauksissa.
Esimerkiksi immuniteetissa tutkijat oppivat, että imusuonijärjestelmä ei ainoastaan säätele immuunisolujen kuljetusta, vaan että sen omat solut ja fysikaaliset ominaisuudet voivat vaikuttaa kudosten paikallisiin olosuhteisiin.
Pohja mlV: t ovat tärkein viemärireitti
Aikaisemmat tutkimukset olivat osoittaneet, että mlV: t kuljettavat jätettä hävitettäväksi syvälle istuvien kohdunkaulan imusolmukkeiden kautta.
Toiset olivat myös osoittaneet, että selän mlV: t kallon yläosilla olivat todennäköisesti tärkeimmät puhdistumisreitit. Näissä tutkimuksissa ei kuitenkaan löytynyt merkittäviä tyhjennysmekanismeja näillä alueilla.
Äskettäin tehty tutkimus vahvistaa, että pohjapohjan mlV: t ovat tärkein poistumistie CSF: n tyhjentämiseksi aivoista.
"CSF: n piilotettuna ulostulona", kertoo ensimmäisen tutkimuksen kirjoittaja Dr. Ji Hoon Ahn KAISTin lääketieteen ja tekniikan korkeakoulusta. "Tarkastelimme kallon juuressa oleviin monimutkaisiin rakenteisiin jääneitä mlV: itä."
Ryhmä käytti useita tekniikoita tehdäkseen yksityiskohtaisen tutkimuksen perustason mlV: stä. Esimerkiksi mlV: n visualisointiin he käyttivät fluoresenssimikroskooppia jäljittämään imusuonten merkkiaineiden reittiä geneettisesti muokatuissa hiirissä.
Eläinten kallojen yksityiskohtaiset tutkimukset paljastivat, että "perus mlV: t sisältävät kaikki tarvittavat ominaisuudet CSF: n ottamiseksi ja tyhjentämiseksi".
Yksi tällainen piirre on haarojen esiintyminen sormen kaltaisilla projektioilla; tämä on tyypillistä työskenteleville imusuonille. Toinen ominaisuus on, että perus-mlV: ssä on venttiilejä, jotka sallivat nesteen virrata vain yhteen suuntaan.
Toisessa koekokonaisuudessa rotilla ja hiirillä ryhmä osoitti, että CSF valuu pääasiassa perusosan mlV: n läpi.
Lisäksi ryhmä havaitsi, että mlV: n ja niiden venttiilien rakenne voi heikentyä iän myötä ja siten estää CSF: n tyhjentämistä. He näkivät tämän vertaillessaan mlV: itä 3 kuukauden ikäisillä hiirillä yli 2 vuoden ikäisten hiirien hiirillä.
Jotkut Alzheimerin taudin uudemmista hoidoista kohdistuvat myrkyllisiin proteiineihin. Voi olla, että tarjoamalla viemärireittien kartta tutkimus voisi auttaa kehittämään hoitoja, joilla pyritään vähentämään myrkyllisten proteiinien kertymistä parantamalla aivojen jätehuoltojärjestelmää.
