Zrozumienie układu limfatycznego

Materiał poniżej został zaadaptowany z Krótkiego kursu SfN Układ limfatyczny, autorstwa Nadii Aalling, MSc, Anne Sofie Finmann Munk, BSc, Iben Lundgaard, PhD, i Maiken Nedergaard, MD, DMSc. Krótkie Kursy są jednodniowymi szkoleniami naukowymi na temat pojawiających się tematów neurobiologicznych i technik badawczych odbywających się dzień przed corocznym spotkaniem SfN.

Układ limfatyczny jest siecią naczyń krwionośnych, które usuwają odpady z ośrodkowego układu nerwowego (OUN), głównie podczas snu. Ostatnie dowody sugerują , że układ limfatyczny może być zakłócony w i przyczynić się do niektórych chorób mózgu.

Płyn mózgowo-rdzeniowy (CSF) płynie wzdłuż tętnic i jest zmuszony do przestrzeni obok mniejszych naczyń krwionośnych , które wchodzą do mózgu. Tam wymienia się z płynem śródmiąższowym – płynem otaczającym komórki mózgu – często przez kanał wyrażony przez astrocyty, komórki glejowe, których odnóża otaczają przestrzeń wokół naczyń włosowatych mózgu, tworząc naczynia limfatyczne.

Transport limfatyczny wykorzystuje energię z pulsowania tętnic i z ciśnienia wytworzonego, gdy CSF jest wytwarzany, jak również z jeszcze nieznanych sił. Ta wymiana powoduje zbieranie produktów odpadowych, takich jak metabolity i białka, i ich przenoszenie do płynu mózgowo-rdzeniowego, który przenosi je z mózgu do miejsc, w których płyn mózgowo-rdzeniowy drenuje.

Układ limfatyczny jest najbardziej aktywny podczas snu u gryzoni, a najmniej aktywny, gdy zwierzęta są obudzone.

Badacze wykazali, że podczas snu zwierząt przestrzeń śródmiąższowa również zwiększa swoją objętość, co sugeruje, że zwiększona aktywność układu limfatycznego jest możliwa dzięki większej dostępności przestrzeni dla wymiany między płynem śródmiąższowym a płynem mózgowo-rdzeniowym.

Zaburzenia snu wpływają na system przez wpływ na lokalizację wyrażonego przez astrocyty kanału, przez który wiele z tej wymiany ma miejsce. Starzenie się również zakłóca funkcję glimfatyczną i prawidłową lokalizację tego kanału, ale ćwiczenie może złagodzić szkodliwe efekty starzenia się u myszy, co wskazuje na jeden możliwy sposób, w jaki ćwiczenie jest neuroprotekcyjne.

Powody, dla których starzenie się może zakłócić funkcję glimfatyczną obejmują: zmniejszoną ilość płynu mózgowo-rdzeniowego, zmniejszoną elastyczność i dlatego pulsowanie tętnic oraz zmiany w komórkach glejowych, które tworzą naczynia glimfatyczne. Starzenie się mózgu jest jednym z podstawowych czynników przyczyniających się do rozwoju chorób neurologicznych.

Pierwotną przyczyną wielu chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera (AD), jest agregacja białek.

Podczas snu lub znieczulenia u gryzoni, układ limfatyczny oczyszcza zagregowane białka, takie jak amyloid beta, główny składnik blaszek miażdżycowych, które tworzą się w mózgu podczas choroby Alzheimera. Odkładanie się białek amyloidu beta może jeszcze bardziej ograniczyć transport limfatyczny. Osoby z chorobą Alzheimera śpią gorzej niż ich zdrowi odpowiednicy, co również może zmniejszać funkcję układu limfatycznego.

Oprócz możliwej funkcji w chorobie Alzheimera, upośledzenie układu limfatycznego może również odgrywać rolę w urazowym uszkodzeniu mózgu, depresji rozprzestrzeniania korowego i udarze.

W modelach zwierzęcych wykazano, że zmniejszony transport limfatyczny może poprzedzać rozwój choroby Alzheimera; dlatego naukowcy stawiają hipotezę, że zwiększenie transportu limfatycznego mogłoby opóźnić wystąpienie choroby.

Odkrycie, że ćwiczenie wydaje się utrzymywać funkcję limfatyczną, może prowadzić do nowych metod leczenia, które będą prawdopodobnie najbardziej skuteczne, gdy zostaną zastosowane we wczesnym stadium choroby. Sposoby oceny przepływu limfatycznego za pomocą obrazowania rezonansu magnetycznego lub pozytywnej tomografii emisyjnej są obecnie w trakcie rozwoju jako kliniczne narzędzia diagnostyczne.

Możliwe jest również, że przyszłe prace nad układem limfatycznym ujawnią jego funkcje poza usuwaniem odpadów, takie jak dostarczanie czynników wzrostu lub leków.

.