Самоочистка мозга - Гранит науки - 2012-08-21

В головном мозге обнаружена система самоочистки – это так называемая глимфатическая система, по которой циркулирует спинномозговая жидкость

Исследователи из Университетов Рочестера, Осло и Стони Брук (University of Rochester, University of Oslo, Stony Brook University) описали открытую ими систему в журнале Science Translational Medicine. Майкен Недергаард (Maiken Nedergaard) из Рочестера и ее коллеги исследовали головной мозг мышей. Для того чтобы наблюдать за тем, как именно спинномозговая жидкость очищает его от избытка плазмы, мертвых кровяных клеток, клеточного дебриса и прочих отходов, ученые ввели подопытным грызунам радиоактивно-меченные молекулы, которые можно отследить лазерным сканированием. Эти молекулы вводились в субарахноидальное пространство, полость между мягкой и паутинной мозговыми оболочками головного и спинного мозга, заполненную спинномозговой жидкостью, после чего начиналось наблюдение с помощью двухфотонного лазерного микроскопа. Двухфотонная микроскопия – чувствительная методика, при которой помимо стимулирования флуоресценции происходит глубокое проникновение коротковолнового инфракрасного возбуждения в биологическую ткань с минимальным фотоповреждением. Авторы обнаружили, что спинномозговая жидкость быстро разносит меченые молекулы вдоль специфических каналов. Эти каналы образованы клетками глии, которые обычно окружают нейроны, но расположенными вдоль артерий, таким образом вокруг кровеносных сосудов головного мозга формируется как бы акведук для спинномозговой жидкости. Более того, эти глиальные клетки управляют активностью каналов, способствуя продвижению жидкости по ним.

В описываемом исследовании было установлено, что из каналов, окружающих артерии, меченная спинномозговая жидкость направляется в мозговые ткани. На выходе из них она продолжает свой путь по аналогичным каналам, окружающим вены. После этого она либо возвращается в субарахноидальное пространство, либо попадает в кровоток и в конце концов оказывается в лимфатических протоках. Сеть этих каналов получила название глимфатической системы, в этом названии отражено участие глиальных клеток и функциональное сходство их организации с лимфатической системой. Для тестирования работы новоявленной системы исследователи ввели в головной мозг мышей белок бета-амилоид, который при таких заболеваниях как болезнь Альцгеймера скапливается в виде бляшек, что является признаком дегенерации нервной ткани. Сравнив протекание жидкости с меченым бета-амилоидом по глимфатической системе здоровых мышей и грызунов, лишенных гена, участвующего в формировании каналов из глиальных клеток, ученые увидели, что в норме введенный белок довольно быстро выносится из мозга глимфатической системой, тогда как у генетически измененных мышей избавление от бета-амилоида затруднено. На основании этих наблюдений авторы предполагают, что патологическое накопление амилоидных белков может быть связано с нарушением функции глимфатической системы. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества "Поиск".