Vědci našli způsob, jak obnovit samočisticí funkci mozku.

Výzkum ukazuje, že neurologická onemocnění, jako je Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba a další, lze považovat za onemocnění „špinavého mozku“, při kterých má mozek potíže s odstraňováním škodlivého odpadu. Stárnutí je klíčovým rizikovým faktorem, s přibývajícím věkem se schopnost mozku odstraňovat nahromaděné toxiny zpomaluje. Nový výzkum na myších však ukazuje, že je možné zvrátit změny související s věkem a obnovit proces čištění mozku.

Tato studie ukazuje, že obnovení funkce krčních lymfatických cév může významně zlepšit odstraňování odpadních látek z mozku, které je zpomaleno věkem. A to se jí podařilo za použití léku, který je již v klinické praxi, což otevírá potenciální léčebnou strategii.

Douglas Kelly, PhD, profesor strojního inženýrství na Hajim School of Engineering na University of Rochester, je jedním z hlavních autorů studie publikované v časopise Nature Aging spolu s Maiken Nedergaard, MD, spoluředitelem univerzitního Centra pro translační neurovědy.

Systém odstraňování glymfatických látek v mozku, který poprvé popsal Nedergaard a kolegové v roce 2012, je unikátní proces odstraňování odpadních látek v mozku, který využívá mozkomíšní mok (CSF) k vyplavení přebytečných proteinů produkovaných normální aktivitou mozkových buněk. Tento objev vedl k novým přístupům k léčbě onemocnění spojených s hromaděním proteinového odpadu v mozku, jako je Alzheimerova choroba (beta-amyloid a tau) a Parkinsonova choroba (alfa-synuklein). U zdravých, mladých mozků glymfatický systém účinně odstraňuje tyto toxické proteiny z mozku, ale s přibývajícím věkem se tento systém zpomaluje, což vytváří podmínky pro rozvoj těchto onemocnění.

Síť drobných pump odstraňuje odpad z mozku

Poté, co míšní mok nasycený bílkovinami opustí lebku, musí projít lymfatickým systémem a nakonec se dostat do ledvin, kde je zpracováván spolu s ostatním odpadem těla. Nová studie využívá pokročilé zobrazovací a technologické techniky sledování částic k podrobnému popsání cesty krčními lymfatickými cévami v krku, kudy polovina kontaminovaného míšního moku opouští mozek.

Kromě měření průtoku mozkomíšního moku byli vědci schopni pozorovat a zaznamenávat pulzaci lymfatických cév v krku, které pomáhají odvádět mozkomíšní mok z mozku. „Na rozdíl od kardiovaskulárního systému, kde existuje jedna velká pumpa – srdce – je tekutina v lymfatickém systému transportována sítí drobných pump,“ řekl Kelly. Tyto mikroskopické pumpy, nazývané lymfangiony, mají chlopně, které zabraňují zpětnému toku, a vzájemně se propojují a vytvářejí lymfatické cévy.

Vědci zjistili, že s věkem myší se frekvence lymfangiálních kontrakcí snižovala a chlopně přestávaly fungovat. V důsledku toho byla rychlost odstraňování kontaminovaného mozkomíšního moku z mozku u starších myší o 63 % nižší ve srovnání s mladšími zvířaty.

Známý lék obnovuje tok čistících tekutin v mozku

Tým se poté rozhodl zjistit, zda by dokázal oživit lymfangiony, a identifikoval lék zvaný prostaglandin F2α, hormonálně podobnou sloučeninu, která se v medicíně často používá k vyvolání porodu a je známá tím, že stimuluje kontrakce hladkého svalstva. Lymfangiony jsou vystlany buňkami hladkého svalstva a když vědci aplikovali lék do krčních lymfatických cév starých myší, zvýšila se rychlost kontrakcí a tok kontaminované mozkomíšního moku z mozku a vrátil se na úrovně pozorované u mladých myší.

„Tyto cévy jsou výhodně umístěny blízko povrchu kůže, víme, že jsou důležité, a nyní víme, jak urychlit jejich funkci,“ řekl Kelly. „Je možné, že tento přístup, možná v kombinaci s dalšími intervencemi, by mohl tvořit základ pro budoucí terapie těchto onemocnění.“