Hjärnans dräneringsvägar föryngrar minnet
Hjärnans dräneringsvägar föryngrar minnet
När åldrande kroppar minskar förlorar hjärnan förmågan att rena sig själv ifrån avfall, ett scenario som forskare tror kan bidra till neurodegenerativa tillstånd som Alzheimers sjukdom och Parkinsons sjukdom, bland annat.
Nu rapporterar forskare vid Washington University School of Medicine i St. Louis att de har hittat en väg runt det problemet genom att rikta in sig på nätverket av kärl som dränerar avfall från hjärnan. Att föryngra dessa kärl, har de visat, förbättrar minnet hos gamla möss.
Studien, som publicerats i tidskriften Cell, lägger grunden för att utveckla behandlingar för åldersrelaterad kognitiv svikt som övervinner de utmaningar som konventionella läkemedel står inför, utmaningen att passera blod-hjärnbarriären för att nå hjärnan.
"Den fysiska blod-hjärnbarriären hindrar effektiviteten av behandlingar för neurologiska störningar", säger Jonathan Kipnis, PhD, Alan A. och Edith L. Wolff framstående professorer i patologi och immunologi.
"Genom att rikta in oss på ett nätverk av kärl utanför hjärnan spm är avgörande för hjärnans hälsa, ser vi kognitiva förbättringar hos möss, vilket öppnar ett fönster för att utveckla mer kraftfulla terapier för att förhindra eller fördröja kognitiv nedgång."
Kipnis är expert på det blomstrande området neuroimmunologi, studien av hur immunsystemet påverkar hjärnan vid hälsa och sjukdom.
För ett decennium sedan upptäckte Kipnis labb ett nätverk av kärl som omger hjärnan - känd som meningeal lymfatik - hos möss och människor som dränerar vätska och avfall till lymfkörtlarna, där många immunsystemceller finns och övervakar tecken på infektion, sjukdom eller skada.
kipnis och hans kollegor har också visat att vissa undersökningsterapier för Alzheimers är mer effektiva på möss när de kombineras med en behandling som förbättrar dräneringen av vätska och skräp från hjärnan.
Med början vid ungefär 50 års ålder börjar människor uppleva en minskning av hjärnvätskeflödet som en del av normalt åldrande. För den nya studien samarbetade Kipnis med Marco Colonna, MD, Robert Rock Belliveau, MD, professor i patologi, och frågade om en förbättring av funktionen hos ett gammalt dräneringssystem kan förbättra minnet.
För att testa minnet av möss placerade forskarna två identiska stavar i buren i tjugo minuter för att gamla möss skulle utforska dem. Nästa dag fick mössen en av de svarta stavarna igen och ett nytt föremål, ett rektangulärt silverprisma.
Möss som kom ihåg att leka med den svarta staven kom att spendera mer tid med det nya föremålet. Medan äldre möss spenderade lika mycket tid att leka med båda föremålen.
Huvudförfattaren till den nya studien, Kyungdeok Kim, PhD, en postdoktor i Kipnislabbet, ökade funktionen hos lymfkärlen hos äldre möss med en behandling som stimulerar kärltillväxt, vilket gör att mer avfall kan rinna ut ur hjärnan.
Han fann att de äldre mössen med föryngrade lymfkärl tillbringade mer tid med det nya föremålet - en indikator på förbättrat minne - jämfört med de äldre mössen som inte fick behandlingen.
"Ett fungerande lymfsystem ör avgörande för hjärnans hälsa och minne," sa Kim.
"Behandlingar som stöder hälsan hos kroppens avfallshanteringssystem kan ah hälsofördelar för en naturligt åldrande hjärna."
När lymfsystemet är så försämrat att avfall byggs upp i hjärnan, faller rengöringsbördan på hjärnans immunceller, som kallas mikroglia. men det här lokala städteamet lyckas inte hänga med i röran och blir utmattad, förklarade Kipnis.
Den nya studien fann att de överväldiga cellerna producerar en nödsignal, ett immunprotein som kallas interleukin 6, eller IL-6, som verkar på hjärnceller för att främja kognitiv försämring hos möss med skadade lymfkärl. Under undersökningen av hjärnan hos sådana möss fann forskarna att neuroner hade en obalans i de typer av signaler de får från omgivande hjärnceller.
I synnerhet fick neuroner färre signaler som fungerar som brusreducerande hörlurar bland kakafonin av neurokommunikation. Denna obalans, orsakad av IL-6 -nivåer i hjärnan, ledde till förändringar i hur hjärnan är kopplad och påverkade hjärnans funktion.
Förutom att förbättra minnet hos de åldrande mössen, fick den lymfkärlsförstärkande behandlingen också att nivåerna av IL-6 sjönk. vilket återställde det brusreducerande systemet i hjärnan. Fynden pekar på potentialen att förbättra hälsan hos hjärnans funktion.
"När vi firar 10-års jubileet av vår upptäckt av hjärnans lymfsystem, ger dessa nya rön insikter om vikten av detta system för hjärnans hälsa", säger Kipnis.
"Att rikta in sig på de mer lättillgängliga lymfkärlen som finns utanför hjärnan kan visa sig vara en spännande ny gräns för behandling av hjärnsjukdomar. Vi kanske inte kan återuppliva neuroner, men vi kan säkerställa deras mest optimala funktion genom modulering av menigeala lymfkärl."
Kommentarer
Skicka en kommentar