Glymfatický systém: co to je a jaké funkce plní v lidském těle

Lymfatický systém, také známý jako lymfoidní systém, je tvořen sítí cév, uzlin a orgánů, které jsou součástí imunitního systému. Lymfatické cévy přivádějí čirou tekutinu zvanou lymfa zpět do srdce pro recirkulaci.

Hlavním účelem lymfy je imunologická obrana; odstraňuje cizorodé bakterie a další látky z těla. Lymfa obsahuje odpadní produkty, bílkoviny, protilátky a mrtvé buňky a také mikroby. Lymfoidní orgány jsou tvořeny lymfoidní tkání a jsou místem produkce a aktivace různých imunitních buněk.

Donedávna se předpokládalo, že mozku a míše chybí lymfatický systém. V poslední době je však prokázána existence jakéhosi mozkového lymfatického systému. Tento makroskopický systém likvidace odpadu se nazývá glymfatický systém kvůli jeho závislosti na gliových buněk a jeho funkce homologní s funkcemi lymfatického systému v centrálním nervovém systému.

V tomto článku zkoumáme glymfatický systém, jeho hlavní funkce a důsledky tohoto objevu pro léčbu neurodegenerativních onemocnění.

• Související článek: „12 systémů lidského těla (a jak fungují)“

Co je to glymfatický systém?

Glymfatický systém je síť cév používaných k odstranění odpadu z centrálního nervového systému nebo CNS. Tento systém je zvláště aktivní, když spíme, odstraňuje toxiny a další odpad z metabolismu mozku. Nedávno výzkum ukázal, že glymfatický systém se může časem narušit a fungovat méně; toto bylo navrženo jako možná příčina některých neurodegenerativních onemocnění.

Glymfatický systém je mozkový a míšní protějšek lymfatického systému. Lymfatický systém podporuje imunitní systém a poskytuje cestu paralelní s oběhovým systémem pro odstraňování tekutin z těla. Tento systém transportuje přebytečné intersticiální tekutiny, proteiny a odpadní materiály z různých orgánů a tělesných tkání. Tyto látky jsou vyřazeny, aby se reguloval objem tekutiny a osmotický tlak; to je kritické, protože selhání při odstraňování těchto rozpustných proteinů může způsobit vážné zablokování.

Jakékoli ucpání lymfatických cest může mít dramatické následky. V případech elefantiázy, onemocnění způsobeného lymfatickými parazity, dochází k chronickému edému, když se lymfatická clearance zastaví a intersticiální soluty se hromadí.

paradoxně, lymfatický systém nezasahuje do centrálního nervového systému: mozek a mícha. Až do objevu systému gingláfatico bylo vzneseno několik hypotéz o tom, jak mozek eliminoval odpad.

• Mohlo by vás zajímat: „Části nervového systému: funkce a anatomické struktury“

model čištění mozku

Mozek, stejně jako všechny orgány našeho těla, produkuje metabolický odpad, všechny enzymatické reakce produkují odpad, který je nutné odstranit. Glymfatický systém je tvořena vodními kanály a jako transportní tekutina využívá mozkomíšní mok.

The mozkomíšního moku (CSF) je čirá, bezbarvá tekutina, která obklopuje mozek a míchu. Jeho hlavní funkcí je ochrana: pomáhá tlumit nárazy nebo zranění. Taky je zodpovědný za odstraňování odpadních látek z nervového systému. Avšak způsob, jakým byly různé zbytky vyměňovány mezi mozkovou tkání a mozkomíšním mokem, je nedávným objevem.

Studie z roku 2012 vedená M. Nedergaard a výzkumníci z University of Rochester použili dvoufotonové fluorescenční zobrazování, aby se podívali na arachnoidní mozkomíšní mok živých myší. Prostřednictvím in vivo dvoufotonové excitační mikroskopie byl tým z Rochesteru schopen pozorovat tok mozkomíšního moku v reálném čase, aniž by bylo nutné vrtat do kompartmentu.

Podle jejich zjištění cerebrospinální mok se vyměňuje s intersticiální tekutinou obklopující mozek přes paravaskulární prostory které obklopují velké žíly a usnadňují drenáž.

Normálně se mozkomíšní mok odděluje od mozkové tkáně a brání výměně látek. Tradiční model hydrodynamiky mozkomíšního moku byl však pevně zpochybněn. Nyní víme, že mozkomíšní mok je schopen vstoupit do prostorů vedle nejmenších krevních cév, které se dostanou do mozku (prostory Virchow). Tam může být vyměněn s intersticiální tekutinou; To se děje díky kanálu, který tvoří astrocyty. Nohy těchto gliových buněk obklopují prostor, který obklopuje kapiláry mozku a tvoří glymfatické kanály. Kde cirkuluje intersticiální tekutina v mozku?

Výměna materiálů prostřednictvím glymfatického transportu je výsledkem dosud částečně neznámých zdrojů energie. Energie se získává především z pulsací tepen a tlaku vytvořeného tvorbou mozkomíšního moku. Odpadní produkty, jako jsou proteiny a metabolity, jsou odstraněny z mozkové tkáně a transportovány do mozkomíšního moku k likvidaci. Přibližně 50 % mozkomíšního moku se dostane do krčních lymfatických uzlin k filtraci.

• Související článek: "Lymfatický systém: vlastnosti, části a funkce"

Co ovlivňuje fungování glymfatického systému?

Schopnost lymfatického systému správně fungovat závisí na několika fyziologických aspektech různých orgánů našeho těla. Patří mezi ně imunitní systém, srdeční systém a oběhový systém. Životní styl, nemoc a zánět, to vše může mít negativní vliv na glymfatický systém. Tyto změny mohou způsobit, že glymfatická drenáž bude pomalejší., negativně ovlivňující zdraví těla obecně a hlavně mozku.

Studie prokázaly, že lymfatický systém je výkonnější a robustnější, když srdce pumpuje, krev proudí, tělo je uvolněné a mozek si vychutnává klidný spánek.

Mozek během spánku vykonává úklidové funkce. V tu dobu je totiž aktivnější glymfatický systém. Výměna mezi mozkomíšním mokem a intersticiální tekutinou je účinnější díky zvětšenému extracelulárnímu prostoru.

Různé studie ukázaly, že se během spánku rozšíří o 60 %. Na základě těchto zjištění se předpokládá, že zvýšená glymfatická clearance během noci může být jednou z příčin regeneračních vlastností spánku.

Proces stárnutí ovlivňuje glymfatický transport, konkrétně kanál exprimovaný astrocyty, který provádí většinu výměny systému. Kanál se také může zhoršit kvůli nedostatku spánku. Některé studie ukázaly, že cvičení může tyto účinky u myší zmírnit. To naznačuje, že fyzická aktivita by mohla mít neuroprotektivní funkci.

Vztah glymfatického systému a neurodegenerativních onemocnění

Některá neurodegenerativní onemocnění mohou být způsobeny změnami glymfatické funkce souvisejícími s věkem. Patří mezi ně změny v gliových buňkách odpovědných za tvorbu glymfatických cév, snížená produkce mozkomíšního moku choroidální plexusy snížení flexibility a tepenných pulzací, které poskytují potřebnou energii výměna s intersticiální tekutinou a snížená schopnost likvoru pohybovat se skrz mozek.

Glymfatický systém odstraňuje velké proteiny z mozku během spánku. Jedním z těchto proteinů je amyloid beta, který je hlavní složkou mozkových plaků spojených s Alzheimerovou chorobou. Poškození glymfatického systému může být také zapojeno do mrtvice a kortikální šířící se deprese.

Vědci se domnívají, že zvýšený glymfatický transport by mohl potenciálně oddálit nástup Alzheimerovy choroby a dalších neurodegenerativních onemocnění. Pokusy na zvířatech ukazují, že onemocnění často předchází snížený glymfatický transport; proto by nám umožnily dospět k závěru, že větší glymfatický transport by mohl pomoci oddálit nástup nemoci.

Vztah mezi glymfatickou funkcí a cvičením otevírá možnost nové léčby neurodegenerativních onemocnění. Tato léčba bude pravděpodobně účinnější, pokud se podá na počátku progrese demence. V současné době se jako klinické diagnostické nástroje vyvíjejí metody hodnocení glymfatického toku pomocí zobrazování magnetickou rezonancí nebo pozitivní emisní tomografie.

Glymfatický systém může mít více funkcí než odstraňování odpadu. V budoucnu by se také mohl podílet na dodávání růstových faktorů a léků, naznačuje výzkum.