Исследователи из Медицинского университета Южной Каролины обнаружили ранее неизвестный механизм, отвечающий за выведение продуктов жизнедеятельности из тканей головного мозга. Ключевым узлом этой системы оказалась средняя менингеальная артерия – структура, которая, вопреки прежним представлениям, выполняет функции лимфатического сосуда. Это открытие позволяет по-новому взглянуть на процессы очистки центральной нервной системы и причины возникновения нейродегенеративных заболеваний.
Для фиксации движения жидкости ученые применили технологию магнитно-резонансной томографии в реальном времени. Инструментарий был разработан в рамках сотрудничества с НАСА для изучения изменений в мозге астронавтов в условиях невесомости. В ходе эксперимента специалисты в течение шести часов наблюдали за перемещением спинномозговой и интерстициальной жидкостей у пяти здоровых добровольцев. Полученные данные показали, что поток вдоль средней менингеальной артерии движется медленно и равномерно. Подобный характер движения свойственен именно лимфатическому дренажу, а не динамичному кровотоку.
Долгое время в научном сообществе доминировало мнение, что головной мозг отделен от общей лимфатической системы организма защитными оболочками. Однако результаты нового исследования, опубликованные в журнале iScience, подтверждают наличие прямой связи между мозгом и механизмами утилизации отходов в теле. Анализ тканей с использованием сверхвысокого разрешения, проведенный совместно с учеными из Корнеллского университета, выявил наличие специфических клеток лимфатических сосудов в области средней менингеальной артерии. Это окончательно подтвердило, что наблюдаемый на МРТ процесс является биологическим дренажем, а не побочным эффектом циркуляции крови.
Изучение здоровых добровольцев на первом этапе позволило сформировать базовые показатели нормальной работы системы очистки. По мнению авторов работы, понимание того, как мозг избавляется от токсинов в норме, критически важно для диагностики патологий. Нарушения в работе этого механизма могут быть связаны с развитием болезни Альцгеймера, последствиями черепно-мозговых травм и различными психиатрическими расстройствами. В дальнейшем ученые планируют сосредоточиться на изучении того, как именно меняется интенсивность дренажа при старении и воспалительных процессах, что в перспективе поможет разработать новые методы ранней диагностики и терапии.