Tvättning av hjärnskräp kan vända åldrandets påverkan
Tvättning av hjärnskräp kan vända åldrandets påverkan
En nyligen publicerad studie i Nature Aging har visat att det är möjligt att vända åldersrelaterad nedgång genom tvättning av hjärnskräp, en nyckelprocess som kan bidra till neurologiska sjukdomar som Alzheimers och Parkinsons. Med hjälp av ett läkemedel som redan godkänts för klinisk användning , kunde forskarna återställa denna "tvättmaskins" funktion hos äldre möss, vilket återförde den till samma effektivitet som hos yngre hjärnor. Fynden erbjuder en potentiell väg att utveckla behandlingar som är inriktade på avlägsnande av hjärnavfall, vilket kan fördröja eller mildra effekterna av åldersrelaterade neurologiska störningar.
Neurologiska sjukdomar som Alzheimers och Parkinsons är ofta kopplade till ackumulering av giftiga proteiner i hjärnan. med tiden byggs dessa proteiner upp på grund av ett fel i hjärnans så kallade tvättmaskin, vilket rensar ut skadliga ämnen.
Hos yngre individer fungerar detta system, känt som glymfatiska systemet, effektivt för att tvätta bort dessa giftiga proteiner med hjälp av cerebrospinalvätska (CSF). Men när människor åldras saktar hjärnans förmåga att rensa ut avfall, vilket ökar risken för sjukdomar associerade med denna giftiga uppbyggnad.
Forskare har länge misstänkt att lymfsystemet - nätverket av kärl som tar bort skräp från kroppen - kan spela en avgörande roll i denna process. Specifikt tros lymfkärl i nacken hjälpa till att avlägsna CSF, laddad med skräp från hjärnan. men när kroppen åldras förlorar dessa kärl sin förmåga att fungera korrekt. Denna studie syftade till att avgöra om det var möjligt att återställa deras funktion och i förlängningen hjärnans förmåga till att ta bort avfall.
"Cirkulationen av vattenliknande vätska genom och runt hjärnvävnaden rensar bort avfall vars uppbyggnad korrelerar med sjukdomar som Alzheimers och Parkinsons.
Dessa sjukdomar är mer sannolika hos äldre patienter, och många studier har visat att avfall rensas långsammare hos äldre djur. Vi undrade om lymfkärlen i nacken, som tar vätska ifrån skallen, kunde spela en roll och om vi kunde motverka vissa effekter av åldrande, säger Douglas H. Kelley, professor i maskinteknik vid University of Rochester.
För studien, fokuserade forskarna på en viss uppsättning lymfkärl i nacken, känd som cervikala lymfkärl. Dessa kärl dränerar ungefär hälften av hjärnans smutsiga cerebrospinalvätska in i kroppens lymfsystem, där den slutligen bearbetas och elimineras. Studien använde avancerade avbildningstekniker för att observera och mäta hur effektivt dessa kärl fungerade hos yngre och äldre möss.
Forskarna spårade flödet av CSF från hjärnan genom de cervikala lymfkärlen och ägnade stor uppmärksamhet åt hur kärlen pulserade, vilket hjälper till att pumpa vätskan. Hos unga möss drogs kärlen ihop regelbundet och effektivt, men hos äldre möss var kärlen mindre, drog ihop sig mer sällan och med minskad styrka. detta resulterade i en 63% nedgång i avlägsnandet av CSF från hjärnan hos äldre möss jämfört med yngre.
Efter att ha dokumenterat nedgången i funktion ville forskargruppen se om de kunde återställa aktiviteten hos dessa åldrande lymfkärl. De använde ett läkemedel som heter prostaglandin F2 alfa, en hormonliknande förening som stimulerar sammandragningar av glatta muskler. Detta läkemedel är redan i medicinsk användning för att framkalla förlossning och har en känd effekt på glatt muskelvävnad, som kantar lymfkärlen.
Genom att applicera prostaglandin F2 alfa på de cervikala lymfkärlen kunde forskarna återställa kärlens förmåga att pumpa ut CSF ur hjärnan lika effektivt som hos yngre djur.
Detta fynd tyder på att det kan vara möjligt att utveckla behandlingar som riktar sig mot denna mekanism, vilket potentiellt kan erbjuda ett sätt att bromsa eller förhindra uppbyggnaden av giftiga proteiner i hjärnan och fördröja uppkomsten av neurologiska sjukdomar.
"När möss blir äldre, fungerar inte lymfkärl i halsen lika bra för att tvätta hjärnskräp, men ett muskelstimulerande läkemedel (prostaglandin 4 alfa) kan få gamla kärl att pumpa vätska som unga," sa Kelley. "Personligen blev jag förvånad och imponerad över effekten av att läkemedlet var så starkt".
Även om studien ger lovande insikter om hur hjärnskräp kan återställas i åldrande befolkningar, finns det flera viktiga begränsningar att överväga. Studien genomfördes på möss, och det är oklart om samma resultat skulle för människor.
Medan de underliggande mekanismerna för eliminering av hjärnskräp och lymfkärlsfunktion sannolikt kommer att vara liknande, kommer ytterligare forskning att behövas för att bekräfta om samma tillvägagångssätt skulle fungera på människor.
"Vi arbetade bara med möss, så många fler försök kommer att vara nödvändiga innan mänskliga patienter ser liknande behandlingar," noterade Kelley. "Vi applicerade läkemedlet direkt på lymfkärlen under operationen, så att utveckla en salva, piller eller injektion skulle göra det smidigare.
Dessutom, även om läkemedlet framgångsrikt återställde lymfkärlsfunktionen i studien, är det oklart hur länge effekterna skulle vara eller om upprepade behandlingar skulle vara nödvändiga. Forskarna noterade också att det kan var ännu mer effektivt att kombinera detta tillvägagångssätt med andra interventioner.
Även om mycket arbete återstår innan detta tillvägagångssätt kan tillämpas på människor, visar resultaten på en lovande strategi för att bekämpa sjukdomarn som länge har varit kopplat till åldrande och giftig proteinuppbyggnad i hjärnan. Kelley sa att det långsiktiga målet är att "hjälpa till att förebygga eller lindra sjukdomar som Alzheimers och Parkinsons genom att förbättra tvättningen av hjänskräp.
Kommentarer
Skicka en kommentar