Американские ученые обнаружили новую систему, при помощи которой производится очистка тканей головного мозга от продуктов жизнедеятельности. Они назвали открытую ими систему глимфатической.
Неврологи изучали мозг мышей, который во многом похож на человеческий, при помощи двухфотонной микроскопии - методики, позволяющей исследовать живые ткани на глубине более одного миллиметра, и обладающей низкой токсичностью.
В ходе работы ученые обнаружили сеть канальцев, по которым с большой скоростью циркулирует спинномозговая жидкость (ликвор). Ранее был известен только один путь циркуляции ликвора в головном мозге. "Это равносильно тому, что у мозга есть два мусоровоза — один медленный, о котором мы знали и раньше, и один быстрый, который мы только что обнаружили. Учитывая высокую скорость метаболизма в мозге, и его потрясающую чувствительность, неудивительно, что механизм самоочищения более развит, чем мы себе представляли", - объяснила доктор Недергаард.
В интервью изданию неврологи пояснили, что каналы глимфатической системы расположены вокруг кровеносных сосудов и образованы при помощи клеток микроглии астроцитов. Комментируя свое открытие, ученые сравнили астроциты с деревьями, кроны которых формируют купол вдоль улицы. Глиальные клетки прикреплены к синапсам, в мембранах которых присутствуют пропускающие воду белки — аквапорины. Было установлено, что эти белки помогают проталкивать спинномозговую жидкость через ткани мозга.
По мнению ученых, глимфатическая система находится в действии, только когда она не повреждена, и "работает" только в живом мозге. Именно этим авторы открытия объясняют столь ее позднее обнаружение - ранее изучались в основном образцы тканей мозга, а соответствующей техники визуализации не было.
Также ученые обнаружили, что более половины бета-амилоида (белка, накапливающегося при болезни Альцгеймера) удаляется из мозга мышей через глимфатическуую систему. "Понимание того, как мозг справляется с отходами жизнедеятельности, очень важно. Система очищения каждого органа является основной составляющей, также как и система доставки питательных веществ. Удаление продуктов жизнедеятельности мозга представляет особый интерес, поскольку при всех нейродегенеративных заболеваниях, включая болезнь Альцгеймера, белки-"отходы" накапливаются в мозге и в конечном счете убивают нейроны", - отметил один из соавторов работы Джеффри Илифф.