Naukowcy z University of Rochester Medical Center wykazali w nowym badaniu, że możliwe jest odwrócenie związanego z wiekiem spadku zdolności mózgu do usuwania szkodliwych produktów przemiany materii. Proces ten może mieć istotne znaczenie dla leczenia chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera i Parkinsona.

Opublikowano w Starzenie się naturyBadanie wskazuje na potencjalną nową strategię leczenia z wykorzystaniem leku już zatwierdzonego do innych zastosowań medycznych.

Choroby Alzheimera, Parkinsona i podobne zaburzenia neurologiczne są często opisywane jako choroby „brudnego mózgu”, ponieważ obejmują gromadzenie się toksycznych białek i innych produktów odpadowych, których mózg nie jest w stanie skutecznie usunąć. Starzenie się jest kluczowym czynnikiem w tym spadku, ponieważ system usuwania odpadów mózgu, znany jako układ glimfatyczny, z czasem zwalnia. Stwarza to warunki do gromadzenia się szkodliwych białek, takich jak beta-amyloid, tau i alfa-synukleina, które są związane z tymi chorobami.

„Badania te pokazują, że przywrócenie funkcji naczyń limfatycznych szyi może w znacznym stopniu uratować wolniejsze usuwanie odpadów z mózgu związane z wiekiem” — powiedział Douglas Kelley, doktor, profesor inżynierii mechanicznej na University of Rochester i jeden z głównych autorów badania. „Co więcej, osiągnięto to dzięki lekowi już stosowanemu klinicznie, oferującemu potencjalną strategię leczenia”.

Układ glimfatyczny, opisany po raz pierwszy przez dr Maiken Nedergaard i jej współpracowników w 2012 r., odpowiada za wypłukiwanie nadmiaru białek i innych produktów odpadowych wytwarzanych przez komórki mózgowe podczas normalnej aktywności. W młodszych, zdrowych mózgach układ ten skutecznie usuwa te toksyczne substancje. Jednak wraz z wiekiem wydajność układu glimfatycznego spada, co prowadzi do gromadzenia się odpadów, które przyczyniają się do chorób neurodegeneracyjnych.

Nowe badanie łączy zaawansowane techniki obrazowania i śledzenia cząstek, aby po raz pierwszy ujawnić szczegółową ścieżkę, przez którą płyn mózgowo-rdzeniowy (CSF) transportujący odpady mózgowe wydostaje się przez szyjne naczynia limfatyczne w szyi. Proces ten jest napędzany przez maleńkie, rytmicznie kurczące się pompy zwane limfangionami, które wypychają CSF obciążony odpadami z mózgu do układu limfatycznego w celu przetworzenia.

Naukowcy zaobserwowali, że w miarę starzenia się myszy częstotliwość skurczów węzłów chłonnych spadała, a zastawki w naczyniach limfatycznych zaczęły zawodzić. W rezultacie szybkość odpływu płynu mózgowo-rdzeniowego z mózgu zmniejszyła się o 63% w porównaniu z młodszymi myszami.

Zespół badawczy sprawdził następnie, czy można przywrócić funkcję tych limfangionów, stosując lek znany jako prostaglandyna F2α, który jest powszechnie stosowany do wywoływania porodu i jest znany ze wspomagania skurczów mięśni gładkich. Po zastosowaniu w naczyniach limfatycznych szyi starszych myszy lek skutecznie zwiększył częstotliwość skurczów limfangionów, przywracając przepływ płynu mózgowo-rdzeniowego do poziomów obserwowanych u młodszych myszy.

„Te naczynia są dogodnie zlokalizowane blisko powierzchni skóry, wiemy, że są ważne i teraz wiemy, jak przyspieszyć funkcję” – podsumował Kelley. „Można zobaczyć, jak to podejście, być może połączone z innymi interwencjami, może być podstawą przyszłych terapii tych chorób”.

Naukowcy uważają, że badanie otwiera ekscytujące możliwości opracowania nowych metod leczenia mających na celu poprawę systemu usuwania odpadów w mózgu jako sposobu walki ze starzeniem się i chorobami neurodegeneracyjnymi. Przywracając wydajność układu glimfatycznego, naukowcy mają nadzieję zmniejszyć toksyczne nagromadzenie w mózgu, które przyczynia się do takich schorzeń jak choroba Alzheimera i Parkinsona, potencjalnie poprawiając jakość życia milionów ludzi w miarę starzenia się.