Glymfaattinen järjestelmä: mikä se on ja mitä toimintoja se suorittaa ihmiskehossa

Lymfaattinen järjestelmä, joka tunnetaan myös nimellä lymfaattinen järjestelmä, koostuu verkosta verisuonia, solmuja ja elimiä, jotka ovat osa immuunijärjestelmää. Imusuonet kuljettavat kirkasta nestettä nimeltä imusolmuke takaisin sydämeen kierrätystä varten.

Lymfoiden päätarkoitus on immunologinen puolustus; poistaa vieraat bakteerit ja muut aineet kehosta. Lymfi sisältää jätetuotteita, proteiineja, vasta-aineita ja kuolleita soluja sekä mikrobeja. Lymfoidiset elimet koostuvat imukudoksesta ja ovat erilaisten immuunisolujen tuotanto- ja aktivointipaikkoja.

Viime aikoihin asti uskottiin, että aivoista ja selkäytimestä puuttuu imusolmuke. Äskettäin on kuitenkin osoitettu eräänlaisen aivoimusolmukkeen olemassaolo. Tätä makroskooppista jätteenkäsittelyjärjestelmää kutsutaan glymfaattiseksi järjestelmäksi, koska se on riippuvainen gliasolut ja sen toiminnot ovat homologisia keskushermoston lymfaattisen järjestelmän toimintojen kanssa.

Tässä artikkelissa tutkimme glymfaattinen järjestelmä, sen päätoiminnot ja tämän löydön seuraukset hermostoa rappeutuvien sairauksien hoidossa.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "12 ihmiskehon järjestelmää (ja miten ne toimivat)"

Mikä on glymfaattinen järjestelmä?

Glymfaattinen järjestelmä on suonten verkosto, jota käytetään poistamaan jätettä keskushermostosta tai CNS. Tämä järjestelmä on erityisen aktiivinen nukkuessamme, se poistaa myrkkyjä ja muita jätteitä aivojen aineenvaihdunnasta. Äskettäin tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, että glymfaattinen järjestelmä voi häiriintyä ja toimia vähemmän ajan myötä; tätä on ehdotettu joidenkin mahdolliseksi syyksi neurodegeneratiiviset sairaudet.

Glymfaattinen järjestelmä on lymfaattisen järjestelmän aivojen ja selkärangan vastine. Lymfaattinen järjestelmä tukee immuunijärjestelmää ja tarjoaa verenkiertojärjestelmän kanssa rinnakkaisen reitin nesteiden poistamiseksi kehosta. Tämä järjestelmä kuljettaa ylimääräisiä interstitiaalisia nesteitä, proteiineja ja jätemateriaaleja pois eri elimistä ja kehon kudoksista. Nämä aineet heitetään pois nesteen tilavuuden ja osmoottisen paineen säätelemiseksi; tämä on kriittistä, koska näiden liukoisten proteiinien poistamisen epäonnistuminen voi aiheuttaa vakavia tukoksia.

Kaikilla imukanavien tukkeutumisilla voi olla dramaattisia seurauksia. Elefanttiaasissa, lymfaattisten loisten aiheuttamassa sairaudessa, esiintyy kroonista turvotusta, kun imusolmukkeiden puhdistuma pysähtyy ja interstitiaaliset liuenneet aineet kerääntyvät.

Paradoksaalisesti imunestejärjestelmä ei ulotu keskushermostoon: aivot ja selkäydin. Gingláfatico-järjestelmän löytämiseen asti esitettiin useita hypoteeseja siitä, kuinka aivot eliminoivat jätettä.

• Saatat olla kiinnostunut: "Hermoston osat: toiminnot ja anatomiset rakenteet"

aivojen puhdistus malli

Aivot, kuten kaikki kehomme elimet, tuottavat aineenvaihduntajätteitä, kaikki entsymaattiset reaktiot tuottavat jätettä, joka on poistettava. Glymfaattinen järjestelmä koostuu vesikanavista ja käyttää aivo-selkäydinnestettä kuljetusnesteenä.

The selkäydinneste (CSF) on kirkas, väritön neste, joka ympäröi aivoja ja selkäydintä. Sen päätehtävä on suoja: se auttaa vaimentamaan iskuja tai vammoja. Myös on vastuussa kuona-aineiden poistamisesta hermostosta. Kuitenkin tapa, jolla eri jäännökset vaihdettiin aivokudoksen ja aivo-selkäydinnesteen välillä, on viimeaikainen löytö.

Vuoden 2012 tutkimus, jota johti M. Nedergaard ja Rochesterin yliopiston tutkijat käyttivät kahden fotonin fluoresenssikuvausta tarkastellakseen elävien hiirten araknoidista aivo-selkäydinnestettä. In vivo kahden fotonin viritysmikroskopian avulla Rochester-tiimi pystyi tarkkailemaan aivo-selkäydinnesteen virtausta reaaliajassa ilman, että hänen tarvitsisi porata osastoon.

Heidän havaintojensa mukaan aivo-selkäydinneste vaihtuu aivoja ympäröivän interstitiaalisen nesteen kanssa paravaskulaaristen tilojen kautta jotka ympäröivät suuret suonet ja helpottavat valumista.

Normaalisti aivo-selkäydinneste erotetaan aivokudoksesta, mikä estää aineiden vaihdon. Perinteinen aivo-selkäydinnesteen hydrodynamiikan malli on kuitenkin haastanut tiukasti. Tiedämme nyt, että aivo-selkäydinneste pystyy tunkeutumaan pienimpien aivoihin ulottuvien verisuonten viereisiin tiloihin (Virchow'n tilat). Siellä se voidaan vaihtaa interstitiaaliseen nesteeseen; Tämä tapahtuu kanavan muodostaman kanavan ansiosta astrosyytit. Näiden gliasolujen jalat ympäröivät tilaa, joka ympäröi aivojen kapillaareja, muodostaen glymfaattiset kanavat. Missä aivojen interstitiaalinen neste kiertää?

Materiaalien vaihto glymfaattisen kuljetuksen kautta johtuu vielä osittain tuntemattomista energialähteistä. Pääasiassa energia saadaan valtimoiden pulsaatiosta ja aivo-selkäydinnesteen valmistuksessa syntyvästä paineesta. Jätetuotteet, kuten proteiinit ja aineenvaihduntatuotteet, poistetaan aivokudoksesta ja kuljetetaan aivo-selkäydinnesteeseen hävitettäväksi. Noin 50 % aivo-selkäydinnesteestä saavuttaa kohdunkaulan imusolmukkeiden suodatuksen.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Imfaattinen järjestelmä: ominaisuudet, osat ja toiminnot"

Mikä vaikuttaa glymfaattisen järjestelmän toimintaan?

Lymfaattisen järjestelmän kyky toimia kunnolla riippuu useista kehomme eri elinten fysiologisista näkökohdista. Näitä ovat immuunijärjestelmä, sydänjärjestelmä ja verenkiertojärjestelmä. Elintavoilla, sairauksilla ja tulehduksilla voi kaikilla olla kielteisiä vaikutuksia glymfaattiseen järjestelmään. Nämä muutokset voivat hidastaa glymfaattista poistumista., joka vaikuttaa negatiivisesti kehon terveyteen yleensä ja pääasiassa aivoihin.

Tutkimukset ovat osoittaneet, että imunestejärjestelmä on tehokkaampi ja vankempi, kun sydän pumppaa, veri virtaa, keho on rentoutunut ja aivot nauttivat levollisista unista.

Aivot suorittavat kodinhoitotehtäviä unen aikana. Tämä johtuu siitä, että glymfaattinen järjestelmä on aktiivisempi tuolloin. Vaihto aivo-selkäydinnesteen ja interstitiaalinesteen välillä on tehokkaampaa lisääntyneen solunulkoisen tilan ansiosta.

Eri tutkimukset ovat osoittaneet, että se laajenee 60 % unen aikana. Näiden löydösten perusteella uskotaan, että glymfaattinen puhdistuma lisääntyi yön aikana voi olla yksi unen palauttavien ominaisuuksien syistä.

Vanhenemisprosessi vaikuttaa glymfaattiseen kuljetukseen, erityisesti astrosyyttien ilmaisemaan kanavaan, joka suorittaa suurimman osan järjestelmän vaihdosta. Kanava voi myös huonontua unen puutteen vuoksi. Jotkut tutkimukset ovat osoittaneet, että liikunta voi lieventää näitä vaikutuksia hiirillä. Tämä viittaa siihen, että fyysisellä aktiivisuudella voi olla hermoja suojaava tehtävä.

Glymfaattisen järjestelmän ja neurodegeneratiivisten sairauksien suhde

Jotkut neurodegeneratiiviset sairaudet voivat johtua ikään liittyvistä glymfaattisten toimintojen muutoksista. Näitä ovat muutokset gliasoluissa, jotka ovat vastuussa lymfaattisten verisuonten muodostumisesta, aivo-selkäydinnesteen tuotannon väheneminen suonikalvon punokset joustavuuden ja valtimoiden pulsaatioiden vähentäminen, jotka tarjoavat tarvittavaa energiaa vaihtuminen interstitiaalisen nesteen kanssa ja aivo-selkäydinnesteen heikentynyt kyky liikkua nesteen läpi aivot.

Glymfaattinen järjestelmä poistaa suuria proteiineja aivoista unen aikana. Yksi näistä proteiineista on amyloidi beeta, joka on Alzheimerin tautiin liittyvien aivoplakkien pääkomponentti. Glymfaattisen järjestelmän heikkeneminen voi myös liittyä aivohalvaukseen ja aivokuoren leviämisen lamaan.

Tutkijat uskovat, että lisääntynyt glymfaattinen kuljetus voisi mahdollisesti viivyttää Alzheimerin taudin ja muiden hermostoa rappeuttavien sairauksien puhkeamista. Eläinkokeet osoittavat, että vähentynyt glymfaattinen kuljetus usein edeltää sairautta; Siksi ne antavat meille mahdollisuuden päätellä, että suurempi glymfaattinen kuljetus voisi auttaa lykkäämään taudin puhkeamista.

Glymfaattisen toiminnan ja harjoituksen välinen suhde avaa mahdollisuuden uusiin hoitomuotoihin neurodegeneratiivisiin sairauksiin. Nämä hoidot ovat todennäköisesti tehokkaampia, jos niitä annetaan dementian etenemisen varhaisessa vaiheessa. Menetelmiä glymfaattisen virtauksen arvioimiseksi magneettiresonanssikuvauksen tai positiivisen emissiotomografian avulla kehitetään parhaillaan kliinisiksi diagnostisiksi työkaluiksi.

Glymfaattisella järjestelmällä voi olla enemmän toimintoja kuin jätteenpoisto. Tulevaisuudessa se voisi olla mukana myös kasvutekijöiden ja lääkkeiden toimittamisessa, tutkimukset ehdottavat.