Mokslininkai jau seniai kūrė teorijas apie smegenų kelių tinklą, kuris, kaip manoma, išvalo metabolinius baltymus, kurie kitu atveju kauptųsi ir galėtų sukelti Alzheimerio ligą ir kitas demencijos formas. Tačiau jie niekada galutinai neatskleidė šio tinklo žmonėms – iki šiol.
Tyrime, kuriame dalyvavo penki pacientai, kuriems atliekama smegenų operacija Oregono sveikatos ir mokslo universitete, pirmą kartą vaizduojamas šis perivaskulinių erdvių tinklas – skysčiu užpildytos struktūros išilgai arterijų ir venų – smegenyse.
„Niekas to neparodė anksčiau”, – sakė vyresnysis autorius Juanas Piantino, MD, OHSU medicinos mokyklos pediatrijos (neurologijos) docentas ir OHSU Papės šeimos pediatrijos tyrimų instituto Neurologijos skyriaus dėstytojas.
„Aš pats visada į tai žiūrėjau skeptiškai, ir vis dar yra daug skeptikų, kurie vis dar tuo netiki. Dėl to šis atradimas yra toks nuostabus.”
Tyrimas paskelbtas Nacionalinės mokslų akademijos darbai.
Tyrime inertiškos kontrastinės medžiagos injekcija buvo derinama su specialiu magnetinio rezonanso tomografijos tipu, kad būtų galima pastebėti smegenų skystį, tekantį skirtingais smegenų takais praėjus 12, 24 ir 48 valandoms po operacijos. Galutinai atskleidžiant veiksmingą atliekų šalinimo sistemą žmogaus smegenyse, naujasis tyrimas remia gyvenimo būdo priemonių ir vaistų, kurie jau kuriami, siekiant išlaikyti ir sustiprinti, propagavimą.
„Tai rodo, kad smegenų skystis į smegenis patenka ne tik atsitiktinai, tarsi į kibirą vandens įdėjus kempinę“, – sakė P. Piantino. „Jis eina šiais kanalais.”
Daugiau nei prieš dešimtmetį Ročesterio universiteto mokslininkai pirmą kartą pasiūlė, kad smegenyse būtų atliekų šalinimo takų tinklas, panašus į kūno limfinę sistemą, kuri yra imuninės sistemos dalis. Tie mokslininkai tai patvirtino realiu laiku nufotografuodami gyvų pelių smegenis. Dėl priklausomybės nuo smegenų glijos ląstelių, jie sugalvojo terminą „glimfatinė sistema“, kad tai apibūdintų.
Tačiau mokslininkai dar turėjo patvirtinti glimfinės sistemos egzistavimą, atlikdami žmonių vaizdus.
Pacientams atskleisti keliai
Naujajame tyrime buvo tiriami penki OHSU pacientai, kuriems 2020–2023 m. buvo atlikta neurochirurginė operacija, siekiant pašalinti jų smegenų auglius. Kiekvienu atveju pacientai sutiko, kad per juosmens dreną būtų suleidžiama gadolinio pagrindu pagaminta inertinė kontrastinė medžiaga, naudojama kaip įprastinės chirurginės procedūros dalis. naviko pašalinimui. Atsekamoji medžiaga būtų pernešama su smegenų skysčiu į smegenis.
Vėliau kiekvienam pacientui skirtingais laiko momentais buvo atliktas magnetinio rezonanso tyrimas arba MRT, siekiant atsekti smegenų skysčio plitimą.
Užuot tolygiai pasklidę per smegenų audinį, vaizdai atskleidė skystį, judantį keliais – per perivaskulines erdves aiškiai apibrėžtais kanalais. Tyrėjai dokumentavo radinį naudodami tam tikrą MRT, žinomą kaip skysčio susilpninto inversijos atkūrimas arba FLAIR.
Šio tipo vaizdavimas kartais naudojamas pašalinus navikus iš smegenų. Kaip paaiškėjo, jis taip pat atskleidė gadolinio žymeklį smegenyse, o standartinės MRT sekos to nepadarė.
„Tai buvo raktas”, – sakė Piantino.
„Iš tikrųjų galite matyti, kad tamsios perivaskulinės erdvės smegenyse tampa ryškios“, – sakė vienas iš pagrindinių autorių Erin Yamamoto, MD, OHSU medicinos mokyklos neurologinės chirurgijos rezidentė. „Tai buvo gana panašu į vaizdą, kurį Ročesterio grupė parodė pelėms.
Atliekų išvalymas iš smegenų
Mokslininkai mano, kad šis kelių tinklas efektyviai išplauna smegenis nuo medžiagų apykaitos atliekų, susidarančių dėl daug energijos reikalaujančio darbo. Atliekos apima baltymus, tokius kaip amiloidas ir tau, kurie, kaip įrodyta, formuoja gumulėlius ir raizginius Alzheimerio liga sergančių pacientų smegenų vaizduose.
Nauji tyrimai rodo, kad vaistai gali būti naudingi, tačiau didžioji dalis dėmesio glimfinei sistemai buvo sutelkta į gyvenimo būdu pagrįstas priemones, skirtas miego kokybei gerinti, pavyzdžiui, reguliaraus miego grafiko laikymasis, atpalaiduojančios rutinos nustatymas ir ekranų vengimas. miegamasis prieš miegą. Tyrėjai mano, kad ypač naktį gilaus miego metu gerai veikianti glimfinė sistema efektyviai perneša atliekas baltymus į venas, išeinančias iš smegenų.
„Žmonės manė, kad šios perivaskulinės erdvės yra svarbios, tačiau tai niekada nebuvo įrodyta”, – sakė Piantino. „Dabar turi.”
Autoriai įvertino velionį Justiną Cetasą, MD, Ph.D., kuris inicijavo tyrimą kaip OHSU neurochirurgas prieš palikdamas OHSU ir tapdamas neurologinės chirurgijos vadovu savo alma mater, Arizonos universiteto sveikatos mokslų centre Tuksone. Jis žuvo per motociklo avariją 2022 m.