Glymphatic rendszer: mi ez és milyen funkciókat lát el az emberi szervezetben

A nyirokrendszer, más néven limfoid rendszer, olyan erek, csomópontok és szervek hálózatából áll, amelyek az immunrendszer részét képezik. A nyirokerek egy tiszta folyadékot, az úgynevezett nyirokot szállítják vissza a szívbe a recirkuláció érdekében.

A nyirok fő célja az immunológiai védekezés; eltávolítja az idegen baktériumokat és egyéb anyagokat a szervezetből. A nyirok salakanyagokat, fehérjéket, antitesteket és elhalt sejteket, valamint mikrobákat tartalmaz. A limfoid szervek limfoid szövetből állnak, és különböző immunsejtek termelődésének és aktiválásának helyszínei.

Egészen a közelmúltig úgy gondolták, hogy az agyból és a gerincvelőből hiányzik a nyirokrendszer. A közelmúltban azonban bebizonyosodott egyfajta agyi nyirokrendszer létezése. Ezt a makroszkopikus hulladékártalmatlanító rendszert glimphaticus rendszernek nevezik, mivel függ a gliasejtek és funkciói homológok a központi idegrendszer nyirokrendszerével.

Ebben a cikkben megvizsgáljuk a glimfarendszer, fő funkciói és e felfedezés következményei a neurodegeneratív betegségek kezelésében.

• Kapcsolódó cikk: "A 12 emberi testrendszer (és hogyan működnek)"

Mi az a glimfarendszer?

A glimfarendszer olyan edények hálózata, amelyek a központi idegrendszerből származó hulladék eltávolítására szolgálnak vagy CNS. Ez a rendszer különösen aktív alvás közben, eltávolítja a méreganyagokat és egyéb hulladékokat az agy anyagcseréjéből. A közelmúltban végzett kutatások kimutatták, hogy a glimphatikus rendszer idővel megszakadhat és kevésbé működhet; ezt néhány lehetséges okaként javasolták neurodegeneratív betegségek.

A glimfarendszer a nyirokrendszer agyi és gerincvelői megfelelője. A nyirokrendszer támogatja az immunrendszert, és a keringési rendszerrel párhuzamos utat biztosít a folyadékok szervezetből történő eltávolításához. Ez a rendszer szállítja ki a felesleges intersticiális folyadékokat, fehérjéket és salakanyagokat a különböző szervekből és testszövetekből. Ezeket az anyagokat eldobják, hogy szabályozzák a folyadék mennyiségét és az ozmotikus nyomást; ez kritikus, mert az oldható fehérjék eltávolításának elmulasztása komoly elzáródásokat okozhat.

Bármilyen elzáródás a nyirokcsatornákban drámai következményekkel járhat. A nyirokparaziták által okozott elefántiasis esetén krónikus ödéma lép fel, amikor a nyiroktisztulás leáll, és az intersticiális oldott anyagok felhalmozódnak.

Paradox módon a nyirokrendszer nem terjed ki a központi idegrendszerre: az agy és a gerincvelő. A gingláfatico rendszer felfedezéséig számos hipotézis felmerült arról, hogy az agy hogyan távolítja el a hulladékot.

• Érdekelheti: "Az idegrendszer részei: funkciók és anatómiai struktúrák"

agytisztító modell

Az agy, mint testünk minden szerve, anyagcsere-hulladékot termel, minden enzimreakció során hulladék keletkezik, amelyet el kell távolítani. A glimfarendszer vízcsatornákból áll, és a cerebrospinális folyadékot használja szállítófolyadékként.

Az gerincvelői folyadék (CSF) egy tiszta, színtelen folyadék, amely körülveszi az agyat és a gerincvelőt. Fő funkciója a védelem: segít tompítani az ütéseket vagy sérüléseket. Is felelős a salakanyagok eltávolításáért az idegrendszerből. Azonban az a mód, ahogyan a különböző maradványok az agyszövet és az agy-gerincvelői folyadék között kicserélődtek, egy újabb felfedezés.

Egy 2012-es tanulmány, amelyet M. Nedergaard és a Rochesteri Egyetem kutatói kétfoton fluoreszcens képalkotással vizsgálták élő egerek arachnoid agy-gerincvelői folyadékát. Az in vivo kétfotonos gerjesztési mikroszkóppal a Rochester csapata valós időben tudta megfigyelni a cerebrospinális folyadék áramlását anélkül, hogy bele kellett volna fúrnia a rekeszbe.

Megállapításaik szerint A cerebrospinális folyadék az agyat körülvevő intersticiális folyadékkal cserélődik a paravascularis tereken keresztül amelyek körülveszik a nagy ereket és megkönnyítik a vízelvezetést.

Normális esetben a cerebrospinális folyadék elválik az agyszövettől, megakadályozva az anyagok cseréjét. A cerebrospinális folyadék hidrodinamikájának hagyományos modellje azonban határozottan megkérdőjeleződött. Ma már tudjuk, hogy a cerebrospinális folyadék képes bejutni az agyat elérő legkisebb erek melletti terekbe (Virchow terei). Ott intersticiális folyadékkal cserélhető; Ez egy olyan csatornának köszönhetően történik, amelyet a asztrociták. Ezeknek a gliasejteknek a lábai körülveszik az agy kapillárisait körülvevő teret, kialakítva a glimfacsatornákat. Hol kering az agy intersticiális folyadéka?

A glimfás transzport útján történő anyagcsere részben még ismeretlen energiaforrásokból származik. Az energiát főként az artériák lüktetéseiből és a cerebrospinális folyadék képzése során keletkező nyomásból nyerik. A hulladéktermékeket, például a fehérjéket és a metabolitokat eltávolítják az agyszövetből, és az agy-gerincvelői folyadékba szállítják ártalmatlanítás céljából. A cerebrospinális folyadék körülbelül 50%-a eléri a nyaki nyirokcsomókat szűrés céljából.

• Kapcsolódó cikk: "Nyirokrendszer: jellemzők, részek és funkciók"

Mi befolyásolja a glimfarendszer működését?

A nyirokrendszer megfelelő működésének képessége testünk különböző szerveinek számos fiziológiai vonatkozásától függ. Ide tartozik az immunrendszer, a szívrendszer és a keringési rendszer. Az életmód, a betegségek és a gyulladások mind negatív hatással lehetnek a glimfarendszerre. Ezek a változások lassabb glimfaelvezetést okozhatnak., negatívan befolyásolja a szervezet egészségét általában és főleg az agyat.

Tanulmányok kimutatták, hogy a nyirokrendszer hatékonyabb és robusztusabb, ha a szív pumpál, a vér áramlik, a test ellazul, és az agy pihentető alvást élvez.

Az agy alvás közben háztartási funkciókat lát el. Ez azért van, mert a glimphaticus rendszer akkoriban aktívabb. Az agy-gerincvelői folyadék és az intersticiális folyadék közötti csere hatékonyabb a megnövekedett extracelluláris tér miatt.

Különböző tanulmányok kimutatták, hogy alvás közben 60%-kal tágul. Ezen eredmények alapján úgy vélik, hogy az éjszaka folyamán megnőtt a glimphatic clearance lehet az egyik oka az alvás helyreállító tulajdonságainak.

Az öregedési folyamat befolyásolja a glimfatranszportot, különösen az asztrociták által kifejezett csatornát, amely a rendszer legtöbb cseréjét végzi. A csatorna az alváshiány miatt is megromolhat. Egyes tanulmányok kimutatták, hogy a testmozgás mérsékelheti ezeket a hatásokat egereknél. Ez arra utal, hogy a fizikai tevékenységnek lehet neuroprotektív funkciója.

A glimfarendszer és a neurodegeneratív betegségek kapcsolata

Néhány neurodegeneratív betegség a glimfafunkció életkorral összefüggő változásai okozhatják. Ide tartoznak a gliasejtek elváltozásai, amelyek felelősek a glimfaerek létrehozásáért, valamint a cerebrospinális folyadék termelésének csökkenése. érhártya plexusok a rugalmasság és az artériás pulzáció csökkentése, amely biztosítja a szükséges energiát a kicserélődése intersticiális folyadékkal, és a CSF csökkent mozgásképessége agy.

A glimfarendszer nagy fehérjéket távolít el az agyból alvás közben. Az egyik ilyen fehérje a béta-amiloid, amely az Alzheimer-kórral kapcsolatos agyi plakkok fő összetevője. A glimfarendszer károsodása szintén szerepet játszhat a stroke és a corticalis terjedési depresszióban.

A kutatók úgy vélik, hogy a megnövekedett glimfatranszport potenciálisan késleltetheti az Alzheimer-kór és más neurodegeneratív betegségek kialakulását. Állatkísérletek azt mutatják, hogy a csökkent glimfatranszport gyakran megelőzi a betegséget; ezért lehetővé tennék azt a következtetést, hogy a nagyobb glimphatikus transzport segíthet elhalasztani a betegség kialakulását.

A glimfafunkció és a testmozgás kapcsolata új kezelések lehetőségét nyitja meg a neurodegeneratív betegségek kezelésére. Ezek a kezelések valószínűleg hatékonyabbak, ha a demencia előrehaladásának korai szakaszában alkalmazzák őket. Klinikai diagnosztikai eszközökként jelenleg fejlesztenek módszereket a glimfaáramlás mérésére mágneses rezonancia képalkotás vagy pozitív emissziós tomográfia segítségével.

A glimphaticus rendszernek több funkciója lehet, mint a hulladék eltávolítása. A jövőben a növekedési faktorok és a gyógyszerek szállításában is szerepet kaphat a kutatások szerint.