Случайное открытие намекает на загадочные структуры внутри нашего мозга

Твой мозг может содержать скрытую сеть сосудов, которая помогает ему избавляться от метаболических отходов. Если в будущих исследованиях это подтвердится, это открытие может изменить наше понимание мозга и даже открыть новые методы лечения таких состояний, как болезнь Альцгеймера.

«Если это правда, то это огромно», — говорит Пер Кристиан Эйде из Университета Осло в Норвегии, который не принимал участия в исследовании. «Это будет представлять собой сдвиг парадигмы в нашем понимании всех нейродегенеративных заболеваний, а также таких состояний, как инсульт и черепно-мозговая травма, а также нашей нормальной функции мозга».

Мозг очищает себя, выделяя метаболические отходы в глимфатическую систему — сеть каналов, окружающих кровеносные сосуды мозга, питающие кровь. лимфатическая системадренажная и фильтрационная система организма.

Большинство визуализирующих исследований не выявили лимфатические сосуды внутри мозга, а только в его защитном внешнем слое. Но теперь, Чунчжао Ран из Гарвардского университета и его коллеги, возможно, обнаружили внутри мозга скрытую сеть лимфатических сосудов головного мозга, которая соединяется с глимфатической системой. «Это мое самое значительное открытие за 30 лет», — говорит Ран. «Это мечта учёного».

Член команды Шиджу Гутакже из Гарвардского университета, случайно заметил эти структуры, когда искал белок бета-амилоид в срезах мозга мышей с болезнью Альцгеймера. Бета-амилоид помогает нейронам функционировать, но он может образовывать токсичные комки – признак болезни Альцгеймера – которые могут накапливаться из-за плохого дренажа мозга.

Когда исследователи повторили эксперимент на мышах с болезнью Альцгеймера и без нее, они последовательно обнаружили десятки сосудоподобных структур во всех выбранных областях мозга, включая кору, которая участвует в мышлении и решении проблем; гиппокамп, который помогает нам формировать воспоминания; и гипоталамус, который контролирует сон и температуру тела.

Структуры, казалось, охватывали кровеносные сосуды мозга и менингеальные лимфатические сосуды, находящиеся во внешнем защитном слое, что позволяет предположить, что они помогают отводить отходы через лимфатическую и лимфатическую системы, говорит Ран.

Важно отметить, что исследователи обнаружили трубчатые образования в образцах мозга человека, умершего от болезнь Альцгеймера. По словам Рана, они также обнаружили их в тканях мозга человека, умершего без этого заболевания.

Команда предположила, что эти структуры представляют собой либо своего рода лимфатический сосуд, выстланный клетками, которые содержат бета-амилоид или покрыты им, либо форму белка, который может превращаться в твердые волокна, которые, по-видимому, способствуют развитию болезни Альцгеймера, но на самом деле иногда также обнаруживается в непораженном мозге.

Чтобы выяснить это, исследователи применили белковые маркеры, которые выделяют лимфатические сосуды, к срезам мозга мышей. Они последовательно окрашивали трубчатые структуры, хотя и менее сильно, чем известные лимфатические сосуды тех же животных. Это побудило их назвать эти структуры наноразмерными лимфатоподобными сосудами или NLV и прийти к выводу, что они не являются формой бета-амилоида.

Но Эйде говорит, что слабое окрашивание предполагает, что NLV не могут быть лимфатическими сосудами, поскольку эти маркеры также могут связываться с нелимфатической тканью. «Это новый вид структуры, о котором мы раньше не знали – но неясно, что это на самом деле?»

Одна из возможностей заключается в том, что эти структуры являются артефактом, вызванным используемой техникой визуализации, говорит он. Кристофер Браун в Университете Саутгемптона, Великобритания. Например, если образец ткани расширится неравномерно, это может привести к сосудоподобным переломам, говорит он.

Это может объяснить, почему предыдущие исследования визуализации мозга, в которых использовались более надежные методы, такие как электронная микроскопия, раньше не сообщали о NLV, говорит Браун. Команда планирует использовать это в ближайшие несколько недель, говорит Гу и добавляет, что более ранние исследования, возможно, ошибочно приняли NLV за аксоны — длинные отростки нейронов, которые выглядят одинаково.

«Я на 90 процентов уверен, что это то, что мы думаем», — говорит Ран, ссылаясь на другое исследование команды, в котором флуоресцентно меченный бета-амилоид в мозгу мышей, по-видимому, проникал в близлежащие NLV, что позволяет предположить, что они действительно транспортируют отработанную жидкость.

Если эти результаты подтвердятся другими исследовательскими группами, эти результаты могут помочь нам понять болезнь Альцгеймера и другие состояния, связанные с неправильно свернутыми белками, такие как болезнь Паркинсона. Это может даже привести к созданию лекарств, которые лечат такие состояния, говорит Браун, например, если расширение сосудов способствует удалению ненужной жидкости.