Ученые открыли систему, которая отвечает за очистку мозгов

Мозг – чрезвычайно активный орган, побочные продукты его работы накапливаются довольно быстро. Как же он избавляется от них, ведь полноценная лимфатическая система в мозге отсутствует

Глимфатическая система

Она была открыта в 2012 году группой ученых под руководством датчанки Майкен Недергаард, которая и дала ей название, соединив два слова: «глия» и «лимфатическая». Со вторым словом все ясно, а глия, или нейроглия, – это совокупность вспомогательных клеток нервной ткани.

Глиальные клетки составляют около 40 % объема центральной нервной системы, их количество в мозге примерно равно количеству нейронов, но про нейроны слышали все, а про глию знают немногие. Между тем, ее значение колоссально, хотя даже учеными долго недооценивалось.

Глиальные клетки защищают и питают нейроны, принимают участие в синаптическом прунинге, то есть помогают избавляться от излишних связей, мешающих нормальной работе нейросетей.

Ключевую роль играют они в иммунной системе мозга. Особенно важен определенный тип глиальных клеток – астроциты (их совокупность называется астроглией). На клеточных мембранах астроцитов находятся водопроводящие каналы, так называемые рецепторы Аквапорин 4. Они позволяют спинномозговой жидкости (ликвору) продвигаться по ЦНС и управляют этим потоком.

Это и есть глимфатическая система, которая выглядит как слой из трубок, окружающий кровеносные сосуды головного мозга.

Почему же глимфатическая система была открыта так поздно?

Все дело в том, что ученые изучают анатомию мозга, работая с посмертными образцами, а в мертвом мозге она ничем себя не обнаруживает. Для того, чтобы ее заметить, потребовались современные технологии визуализации, которые и использовали Недергаард и ее коллеги в экспериментах на живых мышах.

Глубокий сон – ключ к очистке мозга

Заметили ученые и еще кое-что. Особенно активной глимфатическая система была в то время, когда мыши спали. Именно в это время внутритканевое пространство расширялось, увеличивая свой объем на 60%, и это способствовало более активному обмену веществами между тканевой жидкостью и ликвором.

Вот в чем, оказывается, один из главных секретов восстановительной роли сна: он создает условия для избавления мозга от потенциальных нейротоксинов, накапливающихся во время бодрствования.

Ученые задолго до этого открытия связывали некоторые виды деменции с нарушениями сна. Бессонница считалась тревожным фактором, повышающим риск болезни Альцгеймера, но природа этой связи была непонятна.

Но бета-амилоид – не единственный белок, вызывающий нейродегенерацию. Есть еще, к примеру, альфа-синуклеин, скопления которого приводят к болезни Паркинсона, что заставило ученых из Стэнфордского университета (США) задуматься, не дает ли сбой глимфатическая система и в этом случае.

При обследованиях пациентов с этим заболеванием врачи обнаруживают такую характерную черту: в их мозге нарушена система нейромедиатора допамина, играющая важную роль в стабилизации циркадных ритмов (чередования волн сонливости и бодрости). В результате больные страдают от нарушений сна, отсюда – невозможность избавиться от альфа-синуклеина.

Американские исследователи считают, что необходимы эффективные и в то же время щадящие методы визуализации работы глимфатической системы у человека, которые позволили бы проверить их гипотезу и, в случае ее подтверждения, помочь ранней диагностике болезни Паркинсона.

Боремся с бессонницей, бережем голову и измеряем давление

Ученые из Университета Флориды (США) связывают с нарушением глимфатической системы хроническую травматическую энцефалопатию.

Это заболевание вызвано частыми ударами по голове, что случается, например, с боксерами. Характеризуется оно потерей памяти, эмоциональной нестабильностью, спутанностью сознания, снижением когнитивных способностей. И все это, как отмечают исследователи, развивается на фоне утраты пациентом сна после травмы головы.

Кстати, известно, что многочисленные травмы приводят к накоплению в мозге амилоидов, как и при болезни Альцгеймера.

Впрочем, травма может повлиять и непосредственно на саму глимфатическую систему, нарушив правильное положение аквапориновых каналов, что тоже мешает эффективному удалению «мусорных» белков из межтканевого пространства.

Летом 2019 была опубликована совместная работа американских и датских ученых под руководством все той же Майкен Недергаард. На этот раз они экспериментировали с крысами-гипертониками.

Хроническая гипертония заставляет сосуды напрягаться и утрачивать свою эластичность. Пульсация затвердевших артериальных стенок оказывается недостаточно активной для того, чтобы стимулировать движение жидкости в глимфатической системе и очистке межтканевого пространства от скоплений вредных белков.

Эта картина, наблюдавшаяся учеными на животной модели, вполне соответствует установленной ранее связи между повышенным давлением и болезнью Альцгеймера у людей.

Если вы до сих пор сомневались, нужно ли держать свое давление под контролем, то в свете новых данных об этом стоит серьезно задуматься.

И последнее: боремся с диабетом

Про нарушения некоторых мозговых функций при диабете врачи знали давно. Теперь оказывается, что и они с высокой вероятностью связаны с нарушением работы глимфатической системы.

И выяснить это ученым снова помогли крысы, на этот раз – с диабетом 2-го типа.

При помощи МРТ ученые установили, что в гиппокампе (части мозга, ответственной за память) крыс-диабетиков очистка спинномозговой жидкости шла в 3 раза медленнее, чем у их здоровых сородичей.

Кроме этого, животным пришлось проходить разнообразные тесты на память и ориентировку. Чем медленнее работала глимфатическая система у конкретной крысы, тем хуже она справлялась с заданиями.

Иными словами, если «отходы» работы мозга не выводятся, мыслительные способности так или иначе ухудшаются. Между тем, диабета 2-го типа во многих случаях удается избежать или, по крайней мере, контролировать его.

Через три часа проверьте, не забыли ли вы их. Если не можете вспомнить какое-то из них, перечитайте статью и начинайте помогать своей глимфатической системе эффективно бороться с мусором.

Фото из открытых источников

Поделиться в социальных сетях