Sistem glymphatic: apa itu dan apa fungsinya dalam tubuh manusia

Sistem limfatik, juga dikenal sebagai sistem limfoid, terdiri dari jaringan pembuluh, kelenjar, dan organ yang merupakan bagian dari sistem kekebalan tubuh. Pembuluh limfa membawa cairan bening yang disebut getah bening kembali ke jantung untuk resirkulasi.

Tujuan utama getah bening adalah pertahanan imunologis; menghilangkan bakteri asing dan agen lain dari tubuh. Getah bening mengandung produk limbah, protein, antibodi, dan sel-sel mati, serta mikroba. Organ limfoid terdiri dari jaringan limfoid dan merupakan tempat produksi dan aktivasi berbagai sel imun.

Sampai saat ini, otak dan sumsum tulang belakang dianggap tidak memiliki sistem limfatik. Namun, keberadaan semacam sistem limfatik otak baru-baru ini telah dibuktikan. Sistem pembuangan sampah makroskopik ini disebut sistem glymphatic karena ketergantungannya pada sel glia dan fungsinya homolog dengan fungsi sistem limfatik di dalam sistem saraf pusat.

Dalam artikel ini kami mengeksplorasi sistem glimfatik, fungsi utamanya dan implikasinya untuk pengobatan penyakit neurodegeneratif dari penemuan ini.

• Artikel terkait: "12 Sistem Tubuh Manusia (Dan Cara Kerjanya)"

Apa itu sistem glymphatic?

Sistem glymphatic adalah jaringan pembuluh yang digunakan untuk membuang limbah dari sistem saraf pusat atau SSP. Sistem ini sangat aktif saat kita tidur, menghilangkan racun dan limbah lain dari metabolisme otak. Baru-baru ini, penelitian telah menunjukkan bahwa sistem glymphatic dapat menjadi terganggu dan berfungsi kurang dari waktu ke waktu; ini telah disarankan sebagai kemungkinan penyebab beberapa penyakit neurodegeneratif.

Sistem glimfatik adalah rekan serebral dan tulang belakang dari sistem limfatik. Sistem limfatik mendukung sistem kekebalan dan menyediakan jalur paralel dengan sistem peredaran darah untuk menghilangkan cairan dari tubuh. Sistem ini mengangkut kelebihan cairan interstitial, protein, dan bahan limbah keluar dari berbagai organ dan jaringan tubuh. Zat-zat ini dibuang untuk mengatur volume cairan dan tekanan osmotik; ini sangat penting karena kegagalan untuk menghilangkan protein larut ini dapat menyebabkan penyumbatan serius.

Setiap penyumbatan di saluran limfatik dapat memiliki konsekuensi yang dramatis. Dalam kasus kaki gajah, penyakit yang disebabkan oleh parasit limfatik, edema kronis terjadi ketika pembersihan getah bening berhenti dan zat terlarut interstisial menumpuk.

Secara paradoks, sistem limfatik tidak meluas ke sistem saraf pusat: otak dan sumsum tulang belakang. Sampai penemuan sistem gingláfatico, beberapa hipotesis diajukan tentang bagaimana otak menghilangkan limbah.

• Anda mungkin tertarik: "Bagian dari Sistem Saraf: fungsi dan struktur anatomi"

model pembersihan otak

Otak, seperti semua organ tubuh kita, menghasilkan limbah metabolisme, semua reaksi enzimatik menghasilkan limbah yang harus dihilangkan. Sistem glimfatik terdiri dari saluran air dan menggunakan cairan serebrospinal sebagai cairan transportasi.

Itu cairan serebrospinal (CSF) adalah cairan bening tidak berwarna yang mengelilingi otak dan sumsum tulang belakang. Fungsi utamanya adalah perlindungan: membantu bantalan pukulan atau cedera. Juga bertanggung jawab untuk mengeluarkan produk limbah dari sistem saraf. Namun, cara berbagai residu dipertukarkan antara jaringan otak dan cairan serebrospinal adalah penemuan baru.

Sebuah studi 2012 yang dipimpin oleh M. Nedergaard dan peneliti di University of Rochester menggunakan pencitraan fluoresensi dua foton untuk melihat cairan serebrospinal arachnoid dari tikus hidup. Melalui mikroskop eksitasi dua foton in vivo, tim Rochester dapat mengamati aliran cairan serebrospinal secara real time tanpa harus mengebor ke dalam kompartemen.

Menurut temuan mereka, Cairan serebrospinal dipertukarkan dengan cairan interstisial yang mengelilingi otak melalui ruang paravaskular yang mengelilingi vena besar dan memfasilitasi drainase.

Biasanya, cairan serebrospinal dipisahkan dari jaringan otak, mencegah pertukaran zat. Namun, model tradisional hidrodinamika cairan serebrospinal telah ditentang dengan tegas. Kita sekarang tahu bahwa cairan serebrospinal mampu memasuki ruang di sebelah pembuluh darah terkecil yang mencapai otak (ruang Virchow). Di sana, itu bisa ditukar dengan cairan interstisial; Ini terjadi berkat saluran yang dibentuk oleh astrosit. Kaki sel glial ini mengelilingi ruang yang mengelilingi kapiler otak, membentuk saluran glymphatic. Di mana cairan interstisial otak bersirkulasi?

Pertukaran bahan melalui transpor glymphatic dihasilkan dari sebagian sumber energi yang masih belum diketahui. Terutama, energi diperoleh dari denyut arteri dan tekanan yang dibuat dengan membuat cairan serebrospinal. Produk limbah seperti protein dan metabolit dikeluarkan dari jaringan otak dan diangkut ke cairan serebrospinal untuk dibuang. Sekitar 50% dari cairan serebrospinal mencapai kelenjar getah bening serviks untuk penyaringan.

• Artikel terkait: "Sistem limfatik: karakteristik, bagian, dan fungsi"

Apa yang mempengaruhi fungsi sistem glymphatic?

Kemampuan sistem limfatik untuk berfungsi dengan baik tergantung pada beberapa aspek fisiologis berbagai organ tubuh kita. Ini termasuk sistem kekebalan tubuh, sistem jantung, dan sistem peredaran darah. Gaya hidup, penyakit, dan peradangan semuanya dapat memiliki efek negatif pada sistem glymphatic. Perubahan ini dapat menyebabkan drainase glymphatic menjadi lebih lambat., secara negatif mempengaruhi kesehatan tubuh secara umum dan terutama otak.

Penelitian telah menunjukkan bahwa sistem limfatik lebih efisien dan kuat ketika jantung memompa, darah mengalir, tubuh rileks, dan otak menikmati tidur nyenyak.

Otak melakukan fungsi rumah tangga selama tidur. Ini karena sistem glymphatic lebih aktif pada saat itu. Pertukaran antara cairan serebrospinal dan cairan interstisial lebih efisien karena peningkatan ruang ekstraseluler.

Penelitian yang berbeda telah menunjukkan bahwa itu berkembang sebesar 60% selama tidur. Berdasarkan temuan ini, diyakini bahwa peningkatan pembersihan glymphatic pada malam hari bisa menjadi salah satu penyebab sifat restoratif dari tidur.

Proses penuaan mempengaruhi transportasi glymphatic, khususnya saluran yang diekspresikan oleh astrosit yang melakukan sebagian besar pertukaran sistem. Kanal juga dapat memburuk karena kurang tidur. Beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa olahraga dapat mengurangi efek ini pada tikus. Ini menunjukkan bahwa aktivitas fisik dapat memiliki fungsi neuroprotektif.

Hubungan sistem glymphatic dan penyakit neurodegeneratif

Beberapa penyakit neurodegeneratif mungkin disebabkan oleh perubahan terkait usia dalam fungsi glymphatic. Ini termasuk perubahan dalam sel glial yang bertanggung jawab untuk menciptakan pembuluh glymphatic, penurunan produksi cairan serebrospinal oleh pleksus koroid pengurangan fleksibilitas dan denyut arteri yang memberikan energi yang diperlukan untuk pertukaran dengan cairan interstisial, dan penurunan kemampuan CSF untuk bergerak melalui otak.

Sistem glymphatic menghilangkan protein besar dari otak selama tidur. Salah satu protein tersebut adalah amyloid beta, yang merupakan komponen utama dari plak otak yang berhubungan dengan penyakit Alzheimer. Penurunan sistem glymphatic juga mungkin terlibat dalam stroke dan depresi penyebaran kortikal.

Para peneliti percaya bahwa peningkatan transportasi glymphatic berpotensi menunda timbulnya penyakit Alzheimer dan penyakit neurodegeneratif lainnya. Eksperimen hewan menunjukkan bahwa transportasi glymphatic berkurang sering mendahului penyakit; oleh karena itu, mereka akan memungkinkan kita untuk menyimpulkan bahwa transportasi glymphatic yang lebih besar dapat membantu menunda timbulnya penyakit.

Hubungan antara fungsi glymphatic dan olahraga membuka kemungkinan pengobatan baru untuk penyakit neurodegeneratif. Perawatan ini cenderung lebih efektif jika diberikan pada awal perkembangan demensia. Metode untuk menilai aliran glymphatic melalui pencitraan resonansi magnetik atau tomografi emisi positif saat ini sedang dikembangkan sebagai alat diagnostik klinis.

Sistem glymphatic mungkin memiliki lebih banyak fungsi daripada pembuangan limbah. Di masa depan, itu juga bisa terlibat dalam pengiriman faktor pertumbuhan dan obat-obatan, menurut penelitian.