Znajdź zawartość

Nowo odkryta struktura w mózgu może być zaangażowana w rozwój takich chorób jak stwardnienie rozsiane, choroba Alzheimera czy infekcje centralnego układu nerwowego, mówią naukowcy z Uniwersytetów w Rochester i Kopenhadze. Nowa warstwa oponowa, nazwana przez odkrywców SLYM (subarachnoidal lymphatic-like membrane) działa zarówno jak warstwa ochronna, jak i miejsce, z którego komórki układu odpornościowego monitorują mózg pod kątem infekcji i stanów zapalnych. Odkrycie nowej struktury anatomicznej, która oddziela i pomaga w przepływie płynu mózgowo-rdzeniowego do i wokół mózgu, pozwala nam w większym stopniu docenić rolę, jaką płyn ten odgrywa nie tylko w usuwaniu toksyn, ale również we wspieraniu ochrony immunologicznej, mówi doktor Maiken Nedergaard. W opublikowanym artykule naukowcy zauważają, że coraz więcej dowodów wskazuje, że płyn mózgowo-rdzeniowy działa jak układ kwazi-limfatyczny centralnego układu nerwowego. Dodają jednak, że mimo postępów technik obrazowania, wciąż nie wiemy dokładnie, jak płyn ten jest transportowany w mózgu. Autorzy badań skupili się na oponach mózgowo-rdzeniowych. Składają się one z trzech warstw: opony twardej, opony pajęczej oraz opony miękkiej. Badaliśmy, jak zorganizowany jest ruch płynu mózgowo-rdzeniowego i komórek układu odpornościowego w przestrzeni podpajęczynówkowej u myszy i ludzi, stwierdzają. Wtedy odkryli istnienie SLYM, która dzieli przestrzeń podpajęczynówkową. SLYM to mezotelium, błona, która otacza i chroni wiele organów wewnętrznych. Zawiera ona też komórki odpornościowe. Profesor Kjeld Møllgård, główny autor badań, wysunął hipotezę, że może się ona znajdować też w centralnym układzie nerwowym. A gdy ją teraz odkrył, wraz z zespołem postanowił odpowiedzieć na pytanie czy SLYM jest nieprzepuszczalną błoną rozdzielającą przestrzeń podpajęczynówkową. Szczegółowe analizy wykazały, że SLYM jest niezwykle cienka i delikatna, ma grubość od 1 do kilku komórek. Jest cieńsza od opony twardej. Uczeni wykorzystali techniki śledzenia molekuł o różnych rozmiarach i odkryli, że przez SLYM mogą się przedostać tylko bardzo małe molekuły. Wydaje się, że błona ta rozdziela „czysty” i „brudny” płyn mózgowo-rdzeniowy. SLYM rozdziela przestrzeń podpajęczynówkową na część górną oraz dolną dla roztworów z molekułami o masie ≥ 3 kDa (kilodaltonów). Innymi słowy SLYM ogranicza przepływ większość peptydów i protein – takich jak amyloid beta i tau – pomiędzy górną a dolną częścią przestrzeni podpajęczynówkowej, stwierdzają naukowcy. Badania sugerują, że SLYM odgrywa rolę w układzie glimfatycznym, który kontroluje przepływ płynu mózgowo-rdzeniowego, umożliwiając napływ „czystego” płynu i jednoczesne wymywanie toksyn z centralnego układu nerwowego. SLYM może odgrywać też ważną rolę ochronną. Centralny układ nerwowy posiada własną populację komórek odpornościowych i jest chroniony przed napływem z zewnątrz tego typu komórek. Ponadto wydaje się, że SLYM posiada własną populację komórek odpornościowych, skanujących płyn mózgowo-rdzeniowy pod kątem oznak infekcji. Odkrycie nowej błony otwiera drzwi do badań jej roli w chorobach mózgu. Naukowcy zauważyli, że w procesie starzenia się oraz w przypadku pojawienia się stanu zapalnego, na błonie tej dochodzi do nagromadzenie większej i bardziej zróżnicowanej populacji komórek odpornościowych. Wykazaliśmy, że w wyniku ostrego stanu zapalnego i w procesie naturalnego starzenia się dochodzi do znacznego wzrostu liczby i różnorodności komórek odpornościowych w SLYM. Natomiast fizyczne uszkodzenie SLYM może, poprzez zmianę wzorca przepływu płynu mózgowo-rdzeniowego, wyjaśniać zarówno wydłużony okres nieprawidłowego przepływu glimfatycznego, jak i zwiększone ryzyko rozwoju choroby Alzheimera w wyniku urazu, stwierdzają naukowcy. Badania sugerują, że nieprawidłowe funkcjonowanie SLYM może mieć wpływ na pojawienie się lub przebieg tak zróżnicowanych chorób jak stwardnienie rozsiane czy choroba Alzheimera. « powrót do artykułu

Podczas snu wolnofalowego w mózgu zachodzą niesamowite sprzężone zjawiska. Gdy neurony się wyciszają, po kilku sekundach następuje odpływ krwi z głowy, a na jej miejsce napływa płyn mózgowo-rdzeniowy (ang. cerebrospinal fluid, CSF). Obmywa on mózg rytmicznymi, pulsującymi falami. Naukowcy z Uniwersytetu w Bostonie podkreślają, że wolne fale w aktywności neuronalnej przyczyniają się do konsolidacji śladów pamięciowych, zaś płyn mózgowo-rdzeniowy usuwa z mózgu toksyczne białka powstające podczas przemiany materii. Dotąd nie było jednak wiadomo, czy te dwa procesy są ze sobą związane. Podczas ostatnich badań na grupie 13 osób w wieku 23-33 lat wykazano, że najpewniej tak. Laura Lewis ma nadzieję, że pewnego dnia dzięki odkryciom jej zespołu uda się lepiej zrozumieć zaburzenia snu związane np. z autyzmem czy chorobą Alzheimera. Zestawienie fal mózgowych z wzorcami hemodynamicznymi i dot. płynu mózgowo-rdzeniowego może także rzucić nieco światła na procesy występujące podczas normalnego starzenia. Gdy ludzie się starzeją, często ich mózgi generują mniej wolnych fal, co z kolei może się przekładać na przepływ krwi przez mózg i na zmniejszenie pulsowania CSF podczas snu. Skutkiem tych zjawisk będzie zaś nagromadzenie toksycznych białek i pogorszenie pamięci. Wcześniej naukowcy analizowali te procesy z osobna, teraz wydaje się jednak, że są one ze sobą bardzo blisko związane. By lepiej zrozumieć zjawiska zachodzące w czasie snu, Lewis chce rozszerzyć badania na starszych dorosłych. Amerykanom zależy też na bardziej sprzyjających snowi metodach obrazowania aktywności mózgu (badania na 13-osobowej grupie prowadzono w hałasujących skanerach do rezonansu magnetycznego). Lewis cieszy się z uzyskanych dotąd wyników. Obecnie na podstawie obserwacji płynu mózgowo-rdzeniowego wiadomo np., czy ktoś w ogóle śpi, czy nie. To takie dramatyczne zjawisko. Nie zdawaliśmy sobie sprawy, że pulsowanie CSF w czasie snu istnieje, tymczasem wolne fale w czasie snu NREM prowadzą do oscylacji objętości krwi, skutkujących napływem i odpływem CSF do i z mózgu. Naukowcy chcą teraz rozwiązać kolejną zagadkę: w jaki sposób fale mózgowe, przepływ krwi i CSF są ze sobą tak idealnie skoordynowane? Widzimy, że zmiana neuronalna zawsze występuje pierwsza, później ma miejsce odpływ krwi, a po niej napływ CSF do głowy. Niewykluczone, że gdy neurony się wyciszają, nie potrzebują tyle tlenu, dlatego krew odpływa z tego obszaru. Ponieważ ciśnienie w mózgu spada, szybko napływa CSF, by potrzymać je na bezpiecznym poziomie. To jednak tylko jedna z możliwości. Jaki jest związek przyczynowo-skutkowy? Czy w ogóle jedno z tych zjawisk powoduje inne? A może istnieje inny czynnik, który napędza je wszystkie?   « powrót do artykułu

Francuscy lekarze ze zdumieniem dowiedzieli się, że 44-letni normalnie funkcjonujący mężczyzna niemal nie ma... mózgu. Obrazowanie medyczne wykazało, że czaszkę prawie całkowicie wypełniał płyn mózgowo-rdzeniowy. W czaszce zdrowego człowieka znajdują się cztery niewielkie komory, wypełnione płynem. U Francuza były one tak powiększone, że prawie nie było miejsca na mózg. Została mu tylko cienka warstwa komórek mózgowych. Ma żonę, czworo dzieci i pracuje jako urzędnik państwowy – napisali lekarze w piśmie do specjalistycznego pisma medycznego „Lancet”. Mężczyzna trafił do szpitala, gdyż skarżył się na bóle nogi. Lekarze, którzy czytali jego kartę choroby, dowiedzieli się, że jako dziecko miał on założony dren, który odprowadzał z czaszki nadmiar płynu i dren ten został usunięty gdy mężczyzna miał 14 lat. Lekarze najpierw przeprowadzili tomografię komputerową, a następnie rezonans magnetyczny. Byli zdumieni tym, co zobaczyli. Najbardziej zdumiewa mnie to, jak tak niewielki mózg poradził sobie z czynnościami życiowymi. On nie powinien żyć – mówi doktor Max Muenke, specjalista ds. uszkodzeń mózgu w Narodowym Instytucie Badań Ludzkiego Genomu. U mężczyzny przeprowadzono testy na inteligencję, które wykazały IQ na poziomie 75 punktów. To mniej niż średnie 100 punktów, jednak nie można mężczyzny uznać za upośledzonego. Jeśli jakiś proces zachodzi bardzo powoli, prawdopodobnie przez dziesięciolecia, różne części mózgu moją przejąć rolę tych obszarów, które zostały zredukowane – mowi Muenke. « powrót do artykułu