Каждый день организм человека вырабатывает из крови около 500 мл спинномозговой жидкости, которые первоначально поступают в боковые желудочки головного мозга. Этот же объём затем распространяется по системам каналов в спинной мозг, но все равно должен в итоге куда-то деваться. Исследователи из группы под руководством Майкла Детмара (Michael Detmar) опубликовали в Nature Communications исследование, в котором доказали, что у мышей спинномозговая жидкость выходит из черепной полости через лимфатические сосуды.
Параваскулярная локализация флюоресцента P40D680 на поверхности мягкой мозговой оболочки и в коре. Увеличение: 200 мкм. Источник: Michael Detmar et al, ETH
Таким образом, исследователи из ETH в Цюрихе определили ещё одну центральную роль лимфатической системы и опровергли десятилетнюю догму.
До этого учёные знали, что доступны два пути – кровеносные сосуды (вены) и лимфатические сосуды, но в течение длительного времени и из-за ограничений инструментальных методов они предполагали, что дренаж посредством венозной системы, безусловно, преобладал.
Переписать учебник по анатомии
Швейцарцы смогли опровергнуть это предположение. Они вводили молекулы флуоресцентного красителя в желудочки (полости) головного мозга мышей и наблюдали, как эти молекулы покидали полость черепа. Они использовали чувствительную и неинвазивную визуализацию для того, чтобы изучать периферический кровоток животных, а также сосуды, непосредственно пронизывающие мозг. Оказалось, что молекулы красителя появлялись через несколько минут в лимфатических сосудах и лимфатических узлах вне мозга. Примечательно, что исследователи не видели эти молекулы в кровеносных сосудах после инъекции так же быстро.
Они также смогли определить точный путь следования красителя и, соответственно, проследить перемещение спинномозговой жидкости: она покидала черепную коробку вдоль оболочек черепно-мозговых нервов, в частности, обонятельного и зрительного.
Учёные не могут полностью исключать и то, что ранее главенствующее предположение насчет вен полностью неоправданно. Скорее всего, какая-то часть спинно-мозговой жидкости тоже покидает свои протоки таким способом. Однако, основываясь на результатах своих исследований, они всё равно убеждены, что львиная доля проходит через лимфатическую систему и что учебники по анатомии должны быть переписаны.
Ирригационная система для мозга
Исследователи предполагают, что циркуляция спинномозговой жидкости имеет функцию очистки. «Постоянно циркулируя, она смывает мозг и удаляет нежелательные вещества», — комментируют они.
Эта функция может в идеале служить отправной точкой для лечения нейродегенеративных заболеваний, например, болезнь Альцгеймера. Болезнь Альцгеймера вызвана патологическими белками, которые накапливаются в мозге. По идее эти патологические белки можно устранять, например, лекарственными веществами, которые ускоряют лимфатический поток. Аналогичным образом можно провести исследования, чтобы выяснить, есть ли возможность управлять воспалительными процессами центральной нервной системы типа рассеянного склероза
Помимо этого учёные подтвердили, что лимфоток гораздо медленнее у старых мышей, чем у более молодых, по-видимому, из-за того, что в пожилом возрасте образуется меньше жидкости. Поскольку болезнь Альцгеймера и другие формы деменции чаще проявляются в старости, исследователи считают, что будет интересно исследовать, может ли стимулирование циркуляции цереброспинальной жидкости замедлять прогрессирование деменции. Это тот вопрос, который ученые ETH хотели бы изучить в дальнейшей работе.
Группа Детмара уже показала, что другие заболевания, развивающиеся вне мозга, можно лечить путем стимуляции лимфатического потока. В случае ревматоидного артрита и псориаза исследователям удалось облегчить симптомы таким способом.
Текст: Анна Хоружая
Outflow of cerebrospinal fluid is predominantly through lymphatic vessels and is reduced in aged mice by Qiaoli Ma, Benjamin V. Ineichen, Michael Detmar & Steven T. Proulx in Nature Communications. Published online November 2017.
doi:10.1038/s41467-017-01484-6