Περίληψη: Μια νέα μελέτη του λεμφικού συστήματος του εγκεφάλου που ανακαλύφθηκε πρόσφατα μπορεί να ρίξει νέο φως σε διάφορες ασθένειες του εγκεφάλου και στο πώς η αποστράγγιση υγρών μπορεί να παίζει ρόλο.
Πηγή: Rush University Medical Center
Νέα έρευνα στο RUSH αλλάζει την τρέχουσα κατανόηση του εγκεφάλου αποκαλύπτοντας νέες γνώσεις σχετικά με τις δομές που εμπλέκονται στον καθαρισμό του από υγρά και απόβλητα με μια σταθερή ροή υγρών.
Αυτό το σύστημα ονομάζεται λεμφικό σύστημα του εγκεφάλου – πώς το υγρό διαφεύγει από τον εγκέφαλο και αποστραγγίζεται σε λεπτούς σωλήνες – το οποίο επιτρέπει την κυκλοφορία και την απομάκρυνση των εγκεφαλικών αποβλήτων υγρών.
Επικεφαλής της έρευνας είναι ο Rupal Mehta, MD, ιατρός-επιστήμονας και αναπληρωτής καθηγητής στο Τμήμα Παθολογίας του Πανεπιστημίου RUSH και στο Κέντρο Νόσων Alzheimer RUSH.
Διαφορετικά από την τρέχουσα ιατρική βιβλιογραφία, η έρευνα δείχνει ότι το υγρό διαφεύγει από τον ανθρώπινο εγκέφαλο και παροχετεύεται σε κανάλια στο εξωτερικό στρώμα ιστού που τον περιβάλλει. Υπάρχουν τρία λεπτά στρώματα μηνιγγικών ιστών στο εξωτερικό φυλλόμορφο κάλυμμα που προστατεύει τον εγκέφαλο.
Αυτή η ανακάλυψη δημοσιεύεται στο διαδίκτυο και στο έντυπο τεύχος Φεβρουαρίου 2023 του the Journal of Experimental Medicine. Νέες μελέτες αυτής της άγνωστης προηγουμένως περιοχής μπορεί να βοηθήσουν να ρίξουν πιθανές νέες ενδείξεις σχετικά με διάφορες ασθένειες του εγκεφάλου και τον ρόλο που μπορεί να διαδραματίσει.
«Σε αυτή τη μελέτη περιγράφουμε τις αραχνοειδείς κοκκοποιήσεις, οι οποίες είναι μικρές εξόδους σε σχήμα μανιταριού του εσωτερικού καλύμματος του εγκεφάλου, ως εξόδους που συνδέουν το υδραυλικό σύστημα του εγκεφάλου με παρακείμενα λεμφικά κανάλια», είπε ο Mehta.
«Όταν φεύγουν από τον εγκέφαλο, τα υγρά και τα υπολείμματα μεταφέρονται σε αραχνοειδείς κοκκοποιήσεις. Επομένως, οι κοκκοποιήσεις μπορεί να μας διδάξουν πολλά σχετικά με το τι συμβαίνει στον εγκέφαλο και πώς λειτουργεί και καθαρίζεται ο εγκέφαλος. Μελλοντικές μελέτες σχετικά με τις κοκκοποιήσεις μπορεί ενδεχομένως να βοηθήσουν στην εξήγηση μιας σειράς εγκεφαλικών ασθενειών και να οδηγήσουν σε νέες θεραπευτικές μεθόδους».
Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι ένα σημαντικό ποσοστό των κοκκίων συνορεύει με τα οστά και τα λεμφικά κανάλια ή τους λεπτούς σωλήνες, παρά με τις μεγάλες φλέβες του εγκεφάλου, όπως υποδηλώνει η προηγούμενη ιατρική βιβλιογραφία. Η ιατρική βιβλιογραφία περιγράφει τις αραχνοειδείς κοκκοποιήσεις ως δομές στις επιφάνειες του εγκεφάλου που παροχετεύονται παθητικά και αποκλειστικά στις μεγάλες φλέβες του εγκεφάλου που ονομάζονται σκληροί φλεβικοί κόλποι.
Προτού αναγνωριστεί ευρέως ότι ο εγκέφαλος είχε λεμφικό σύστημα, δεν υπήρχε λόγος να αμφισβητηθεί η δομή της αραχνοειδούς κοκκοποίησης. Αλλά με άλλες πρόσφατες ανακαλύψεις στο πεδίο, η Mehta και η ομάδα RADC αποφάσισαν να ερευνήσουν μόνοι τους.
Οι συγγραφείς ανέλυσαν περισσότερες από 400 κοκκοποιήσεις σε έναν αριθμό δειγμάτων εγκεφάλου. Χρησιμοποιώντας μια ποικιλία μικροσκοπίων και τεχνικών προετοιμασίας ιστών, εξέτασαν τους ευαίσθητους ιστούς χρησιμοποιώντας μεθόδους αιχμής.
Τα τελευταία χρόνια, οι επιστήμονες έχουν περιγράψει το γλυμφικό σύστημα, ένα σύστημα άρδευσης υγρού μέσα στον εγκέφαλο που καθαρίζει τις τοξίνες. Σε συνδυασμό με τα πρόσφατα ανακαλυφθέντα λεμφικά αγγεία που υπάρχουν στις εξωτερικές μεμβράνες του εγκεφάλου, αυτό το σύστημα αποστραγγίζει επιβλαβή υλικά από τον εγκέφαλο.
Αυτό το γλυμφικό σύστημα έχει αποδειχθεί ότι μεταφέρει εγκεφαλικά απόβλητα από τον εγκέφαλο, κατά μήκος του κρανίου και στους λεμφαδένες στις περιοχές του λαιμού όπου οι τοξίνες απομακρύνονται από το ανοσοποιητικό σύστημα.
Αρκετές μελέτες δείχνουν τώρα ότι αυτό το σύστημα αποστράγγισης εγκεφάλου παίζει σημαντικό ρόλο σε μια σειρά ασθενειών. Ωστόσο, οι έξοδοι υγρών, ή η περιοχή της γλυμφικής-λεμφικής σύνδεσης, στους ανθρώπους ήταν ένα μυστήριο.
Στη νέα μελέτη, ο συγγραφέας Trishna Shah και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν μικροσκόπια υψηλής ανάλυσης με ειδικές τεχνικές χρώσης και μαγνητικής τομογραφίας για να χαρακτηρίσουν τα σχήματα και τη διάταξη των διαφόρων τμημάτων αυτών των κοκκιοποιημένων ιστών σε άτομα που διέφεραν σε ηλικία.
Οι συγγραφείς διαπίστωσαν ότι το εσωτερικό πλαίσιο των κοκκοποιήσεων αποτελείται από λωρίδες κολλαγόνου που σχηματίζουν ένα λεπτό πλέγμα ή κόσκινο που μοιάζει με σφουγγάρι και περιέχει διαφορετικούς τύπους ανοσοκυττάρων. Οι εξωτερικές κάψουλες των κοκκίων βρέθηκαν επίσης να είναι διάτρητες.
Αυτά τα ευρήματα διαφέρουν από όσα δημοσιεύονται σε ιστορικά και σύγχρονα εγχειρίδια. Επιπλέον, η δομή των κοκκίων υποδηλώνει ότι το υγρό και το ανοσοποιητικό υλικό διεισδύουν μέσω των ιστών που μοιάζουν με σπόγγους για να διαφύγουν στην άλλη πλευρά των καλυμμάτων του εγκεφάλου, όπου βρίσκονται τα λεμφικά αγγεία και το οστό.
«Αυτές οι δομές φαίνεται να λειτουργούν σαν ένα φίλτρο που παγιδεύει εγκεφαλικά απόβλητα και κύτταρα του ανοσοποιητικού. Μοιράζονται πολλά μορφολογικά χαρακτηριστικά των περιφερικών λεμφαδένων», είπε η Mehta. «Τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι ο ανθρώπινος εγκέφαλος έχει έναν καλά ανεπτυγμένο και ενσωματωμένο μηχανισμό για το φιλτράρισμα και την απομάκρυνση των εγκεφαλικών αποβλήτων».
Η έρευνα δείχνει πόσο έχουν παραβλεφθεί αυτές οι μικροσκοπικές δομές, αλλά ο Mehta λέει ότι ειδικά μικροσκόπια υψηλής ισχύος που δεν ήταν ευρέως διαθέσιμα πριν από μερικές δεκαετίες βοήθησαν στην οπτικοποίηση της δομής. Μέχρι τώρα, δεν έχουν διεξαχθεί λεπτομερείς αναλύσεις με χρήση των νεότερων μικροσκοπίων. Οι λειτουργίες των αραχνοειδών κοκκίων δεν έχουν γίνει πλήρως κατανοητές από τους επιστήμονες και τους γιατρούς.
Για εκατοντάδες χρόνια, θεωρήθηκαν ως παθητικοί ιστοί και τα καλύμματα του εγκεφάλου θεωρήθηκαν ως σφραγίδες που συνδέονται με τη μεμβράνη. Προηγουμένως, δεν είχε αναγνωριστεί πλήρως ότι οι αραχνοειδείς κοκκοποιήσεις περιέχουν ανοσολογικά στοιχεία ή επικοινωνούν με χώρους στους υπερκείμενους ιστούς.
«Αυτή η περιοχή του εγκεφάλου αναλύεται σπάνια και παραβλέπεται στις εξετάσεις αυτοψίας εγκεφάλου», δήλωσε η Τζούλι Σνάιντερ, συν-συγγραφέας και διευθύντρια του Κέντρου Ερευνών για τη Νόσο του Αλτσχάιμερ. «Δεδομένου ότι οι αραχνοειδείς κοκκοποιήσεις υφίστανται σημαντικές αλλαγές γήρανσης, θα μπορούσε να υποδηλώνει έναν ρόλο σε εγκεφαλικές ασθένειες όπως η νόσος του Αλτσχάιμερ».
Εκτός από την απροσδόκητη τοποθεσία, τα σχήματα και τη διάταξη αυτών των τμημάτων, οι συγγραφείς βρήκαν επίσης μια ευδιάκριτη αλλαγή που σχετίζεται με την ηλικία στην περιεκτικότητα σε αραχνοειδείς κόκκους. Οι παρατηρήσεις είναι σημαντικές γιατί μπορεί να καλύψουν σημαντικά κενά σε όσα γνωρίζουν οι γιατροί και οι επιστήμονες για τη γήρανση του εγκεφάλου και τα μοναδικά στοιχεία του ανοσοποιητικού συστήματος του εγκεφάλου.
Δείτε επίσης
Επιπλέον, τα ευρήματα θα μπορούσαν να έχουν σημασία για ασθένειες που σχετίζονται με τη γήρανση, όπως το εγκεφαλικό επεισόδιο, το τραύμα και διάφορες μορφές άνοιας. Οι συγγραφείς ελπίζουν ότι η ανακάλυψη θα μεταφραστεί σε νέες ιδέες για ασθενείς που πάσχουν από νευρολογικές παθήσεις. Ο Mehta είπε ότι σε μελλοντικές μελέτες, η ομάδα RADC θα μελετήσει τις συσχετίσεις μεταξύ της επιδείνωσης της κοκκοποίησης αραχνοειδούς και της συσσώρευσης αμυλοειδούς στους εγκεφάλους των ατόμων με νόσο του Αλτσχάιμερ.
Σχετικά με αυτά τα νέα έρευνας νευρολογίας
Συντάκτης: Γραφείο Τύπου
Πηγή: Rush University Medical Center
Επικοινωνία: Γραφείο Τύπου – Rush University Medical Center
Εικόνα: Η εικόνα είναι δημόσια
Πρωτότυπη έρευνα: Ανοιχτή πρόσβαση.
“Οι αραχνοειδείς κοκκοποιήσεις είναι λεμφικοί αγωγοί που επικοινωνούν με το μυελό των οστών και το στρώμα σκληρής μήνιγγας-αραχνοειδούς» από τους Trishna Shah et al. Journal of Experimental Medicine
Αφηρημένη
Οι αραχνοειδείς κοκκοποιήσεις είναι λεμφικοί αγωγοί που επικοινωνούν με το μυελό των οστών και το στρώμα σκληρής μήνιγγας-αραχνοειδούς
Οι αραχνοειδείς κοκκοποιήσεις (AG) έχουν διερευνηθεί ελάχιστα. Ιστορικές αναφορές υποδηλώνουν ότι ρυθμίζουν τον όγκο του εγκεφάλου μεταφέροντας παθητικά το εγκεφαλονωτιαίο υγρό (ΕΝΥ) στους φλεβικούς κόλπους της σκληράς μήνιγγας.
Εδώ, μελετήσαμε τη μικροδομή της εγκεφαλικής AG σε ανθρώπους με στόχο να κατανοήσουμε τους ρόλους τους στη φυσιολογία. Ανακαλύψαμε σημαντικές παραλλαγές στο μέγεθος AG, την λοβοποίηση, τη θέση, το περιεχόμενο και τον βαθμό ενθυλάκωσης της επιφάνειας.
Το μικροσκόπιο υψηλής ανάλυσης δείχνει ότι το AG αποτελείται από περιοχές εξωτερικής κάψουλας και εσωτερικού στρωματικού πυρήνα. Το λεπτό και πορώδες πλαίσιο υποδηλώνει αχαρακτήριστες λειτουργίες του AG στη μηχανική διήθηση του ΕΝΥ.
Επιπλέον, η εσωτερική κυτοκίνη και ο εμπλουτισμός των ανοσοκυττάρων συνεπάγονται ανεξερεύνητες νευροάνοσες ιδιότητες αυτών των δομών που εντοπίζονται στη λεμφική διεπιφάνεια εγκεφάλου-μηνιγγίας. Εντοπίζονται επιπλέον δραματικές αλλαγές που σχετίζονται με την ηλικία στη δομή της AG.
Αυτή η μελέτη απεικονίζει για πρώτη φορά μικροσκοπικά δίκτυα εσωτερικών καναλιών που επικοινωνούν με χώρους του περικολιού, υποδηλώνοντας ότι το AG υποτελεί σημαντικές λειτουργίες ως δίοδοι διααραχνοειδούς ροής.
Αυτά τα δεδομένα εγείρουν νέες θεωρίες σχετικά με τη σύζευξη γλυμφικής-λεμφικής οδού και τους μηχανισμούς κάθαρσης του αντιγόνου του ΕΝΥ, την ομοιόσταση και τις ασθένειες.