При болезни Альцгеймера и других заболеваниях, ведущих к деменции, вредные белки накапливаются в мозге десятилетиями. Собственная система очистки мозга, в которой ключевую роль играет ток спинномозговой жидкости через ткань, с возрастом работает все хуже. Руководитель группы функциональной нейровизуализации профессор Веса Кивиниеми считает, что если научиться безопасно усиливать ее работу, пока человек еще здоров, эти болезни можно будет предотвращать или хотя бы замедлять. Работа опубликована в журнале Nature Communications.
Ученые помогли мозгу избавиться от белков деменции во время бодрствования
Мозг выводит отходы от обмена веществ главным образом во сне. Финские ученые из Университета Оулу показали, что этот процесс можно усилить и у бодрствующего человека: сочетание вибрации всего тела и препарата, снижающего давление, заставило мозг активнее выводить в кровь бета-амилоид и другие белки, связанные с деменцией.
Глимфатическая система мозга. https://www.takeroon.com/
Глимфатическая система мозга была открыта в 2012 году группой нейробиологов из Рочестерского университета. Название соединяет слова «глия» и «лимфатический»: спинномозговая жидкость движется вдоль сосудов, а потоки регулируют клетки глии. Затем эта же группа показала на мышах, что во сне межклеточное пространство мозга расширяется примерно на 60%, и бета-амилоид выводится вдвое быстрее, чем при бодрствовании.
Микрофотография, демонстрирующая бета-амилоид (коричневого цвета) в амилоидных бляшках коры головного мозга (в левом верхнем углу изображения) и кровеносных сосудах головного мозга (справа на изображении)
Ученые в опытах на мышах показали, что кратковременное снижение давления ускоряет вымывание из мозга спинномозговой жидкости и растворенных в ней крупных молекул. Исследователи соединили лекарство, снижающее давление, с ритмичной вибрацией всего тела, нацеленной на механочувствительные каналы Piezo1 в стенках сосудов. Метод испытали на 29 здоровых добровольцах, используя МРТ, физиологические измерения и анализ крови на белки мозгового происхождения.
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
Как во сне
Астроциты. Выведение растворимых белков, метаболитов и избыточной внеклеточной жидкости осуществляется за счет конвективного объемного потока, которому способствуют водные каналы аквапорина-4 (фиолетовый цвет).
Когда человек засыпает, давление падает, а медленные пульсации сосудов и дыхательные колебания в мозге усиливаются, прогоняя жидкость через ткань. Оказалось, что новый препарат, разработанный учеными, дает похожий эффект: сосуды расширяются и медленные пульсации в мозге усиливаются. Вибрация активирует каналы Piezo1, регулирующие тонус сосудов. В опытах на животных их активация улучшала отток лимфы от мозговых оболочек и снижала количество бета-амилоида.
После процедуры в крови участников заметно выросла концентрация бета-амилоида, а также белка GFAP. МРТ вместе с носимым датчиком зафиксировала изменения тока жидкости, особенно вокруг крупных вен. По словам Кивиниеми, впервые удалось увидеть, как белки из мозга попадают прямо в большие вены в его задней части, — такого не наблюдали даже у животных. Ученые отмечают, что белки удаляются, пока они растворимы, убрать уже сформировавшиеся белковые отложения, вероятно, практически невозможно. Тем не менее, авторы работы планируют проверить метод на пациентах с начальными нарушениями памяти.
Загружаем