Para saintis telah menemui cara untuk memulihkan fungsi pembersihan diri otak

Penyelidikan menunjukkan bahawa penyakit neurologi seperti Alzheimer, Parkinson dan lain-lain boleh dianggap sebagai penyakit "otak kotor", di mana otak mengalami kesukaran membersihkan sisa berbahaya. Penuaan adalah faktor risiko utama, apabila kita semakin tua, keupayaan otak untuk membersihkan pengumpulan toksik semakin perlahan. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru pada tikus menunjukkan bahawa adalah mungkin untuk membalikkan perubahan berkaitan usia dan memulihkan proses pembersihan otak.

Kajian ini menunjukkan bahawa memulihkan fungsi saluran limfa leher dengan ketara boleh meningkatkan penyingkiran sisa yang diperlahankan oleh usia otak. Dan ia melakukannya menggunakan ubat yang sudah digunakan secara klinikal, membuka strategi rawatan yang berpotensi.

Douglas Kelly, PhD, profesor kejuruteraan mekanikal di Sekolah Kejuruteraan Hajim di Universiti Rochester, adalah salah seorang pengarang utama kajian yang diterbitkan dalam jurnal Nature Aging, bersama-sama dengan Maiken Nedergaard, MD, pengarah bersama Pusat Neurosains Translasi universiti.

Sistem pelepasan glymphatic otak, pertama kali diterangkan oleh Nedergaard dan rakan sekerja pada tahun 2012, ialah proses pembersihan sisa yang unik di otak yang menggunakan cecair serebrospinal (CSF) untuk mengeluarkan protein berlebihan yang dihasilkan oleh aktiviti sel otak yang normal. Penemuan ini telah membawa kepada pendekatan baru untuk merawat penyakit yang berkaitan dengan pengumpulan sisa protein dalam otak, seperti Alzheimer (beta-amyloid dan tau) dan Parkinson (alpha-synuclein). Dalam otak yang sihat dan muda, sistem glymphatic secara berkesan membersihkan otak daripada protein toksik ini, tetapi seiring dengan peningkatan usia, sistem ini menjadi perlahan, menetapkan peringkat untuk penyakit ini berkembang.

Rangkaian pam kecil membuang sisa dari otak

Selepas cecair tulang belakang yang sarat dengan protein meninggalkan tengkorak, ia mesti bergerak melalui sistem limfa dan akhirnya ke buah pinggang, di mana ia diproses bersama dengan sisa badan yang lain. Kajian baharu itu menggunakan pengimejan termaju dan teknik pengesanan zarah untuk memperincikan buat kali pertama laluan melalui saluran limfa serviks di leher yang melaluinya separuh daripada cecair tulang belakang yang tercemar keluar dari otak.

Selain mengukur aliran CSF, para penyelidik dapat memerhati dan merekodkan denyutan saluran limfa di leher, yang membantu menarik CSF keluar dari otak. "Tidak seperti sistem kardiovaskular, di mana terdapat satu pam besar - jantung - cecair dalam sistem limfa diangkut oleh rangkaian pam kecil," kata Kelly. Pam mikroskopik ini, dipanggil limfangion, mempunyai injap untuk menghalang aliran balik dan bersambung antara satu sama lain untuk membentuk saluran limfa.

Para penyelidik mendapati bahawa apabila tikus berumur, kekerapan kontraksi limfangion berkurangan dan injap berhenti berfungsi. Akibatnya, kadar penyingkiran CSF yang tercemar dari otak adalah 63% lebih rendah pada tikus yang lebih tua berbanding dengan haiwan yang lebih muda.

Ubat yang terkenal memulihkan aliran cecair pembersih di dalam otak

Pasukan itu kemudian memutuskan untuk melihat sama ada mereka boleh menghidupkan semula limfangion, dan mengenal pasti ubat yang dipanggil prostaglandin F2α, sebatian seperti hormon yang sering digunakan dalam perubatan untuk mendorong kelahiran dan dikenali untuk merangsang pengecutan otot licin. Limfangion dipenuhi dengan sel otot licin, dan apabila penyelidik menggunakan ubat itu pada saluran limfa serviks tikus tua, kadar penguncupan dan aliran CSF yang tercemar dari otak meningkat, kembali ke tahap yang dilihat pada tikus muda.

"Kapal ini terletak dengan mudah berhampiran dengan permukaan kulit, kami tahu ia penting, dan kami kini tahu bagaimana untuk mempercepatkan fungsinya," kata Kelly. "Adalah boleh difikirkan bahawa pendekatan ini, mungkin dalam kombinasi dengan campur tangan lain, boleh membentuk asas untuk terapi masa depan untuk penyakit ini."