Glymfatisch systeem: wat het is en welke functies het vervult in het menselijk lichaam

Het lymfestelsel, ook wel het lymfoïde systeem genoemd, bestaat uit een netwerk van bloedvaten, knopen en organen die deel uitmaken van het immuunsysteem. De lymfevaten voeren een heldere vloeistof, lymfe genaamd, terug naar het hart voor recirculatie.

Het belangrijkste doel van de lymfe is immunologische verdediging; verwijdert vreemde bacteriën en andere stoffen uit het lichaam. Lymfe bevat afvalproducten, eiwitten, antilichamen en dode cellen, evenals microben. Lymfoïde organen zijn opgebouwd uit lymfoïde weefsel en zijn de plaatsen van productie en activering van verschillende immuuncellen.

Tot voor kort werd gedacht dat de hersenen en het ruggenmerg geen lymfestelsel hadden. Recent is echter het bestaan ​​van een soort cerebraal lymfestelsel aangetoond. Dit macroscopische afvalverwerkingssysteem wordt het glymfatische systeem genoemd vanwege zijn afhankelijkheid van gliacellen en zijn functies homoloog aan die van het lymfestelsel in het centrale zenuwstelsel.

In dit artikel onderzoeken we

het glymfatisch systeem, de belangrijkste functies en de implicaties voor de behandeling van neurodegeneratieve ziekten van deze ontdekking.

• Gerelateerd artikel: "De 12 menselijke lichaamssystemen (en hoe ze werken)"

Wat is het glymfatisch systeem?

Het glymfatisch systeem is een netwerk van bloedvaten die worden gebruikt om afvalstoffen uit het centrale zenuwstelsel te verwijderen of CZS. Dit systeem is vooral actief terwijl we slapen, het elimineert gifstoffen en ander afval uit het hersenmetabolisme. Recentelijk heeft onderzoek aangetoond dat het glymfatische systeem in de loop van de tijd verstoord kan raken en minder kan functioneren; dit is gesuggereerd als een mogelijke oorzaak van sommige neurodegeneratieve ziekten.

Het glymfatische systeem is de cerebrale en spinale tegenhanger van het lymfestelsel. Het lymfestelsel ondersteunt het immuunsysteem en biedt een pad parallel aan de bloedsomloop voor de verwijdering van vloeistoffen uit het lichaam. Dit systeem transporteert overtollige interstitiële vloeistoffen, eiwitten en afvalstoffen uit de verschillende organen en lichaamsweefsels. Deze stoffen worden weggegooid om het vloeistofvolume en de osmotische druk te regelen; dit is van cruciaal belang omdat het niet verwijderen van deze oplosbare eiwitten ernstige blokkades kan veroorzaken.

Elke verstopping in de lymfekanalen kan dramatische gevolgen hebben. In gevallen van elefantiasis, een ziekte die wordt veroorzaakt door lymfatische parasieten, treedt chronisch oedeem op wanneer de lymfeklaring stopt en interstitiële opgeloste stoffen zich ophopen.

Paradoxaal genoeg, het lymfestelsel strekt zich niet uit tot het centrale zenuwstelsel: de hersenen en het ruggenmerg. Tot de ontdekking van het gingláfatico-systeem werden verschillende hypothesen naar voren gebracht over hoe de hersenen afval elimineren.

• Mogelijk bent u geïnteresseerd: "Delen van het zenuwstelsel: functies en anatomische structuren"

hersenreinigingsmodel

De hersenen produceren, net als alle organen van ons lichaam, metabolische afvalstoffen, alle enzymatische reacties produceren afvalstoffen die moeten worden geëlimineerd. Het glymfatische systeem bestaat uit waterkanalen en gebruikt hersenvocht als transportvloeistof.

De hersenvocht (CSF) is een heldere, kleurloze vloeistof die de hersenen en het ruggenmerg omringt. De belangrijkste functie is bescherming: het helpt klappen of verwondingen op te vangen. Ook is verantwoordelijk voor het verwijderen van afvalstoffen uit het zenuwstelsel. De manier waarop de verschillende residuen werden uitgewisseld tussen hersenweefsel en cerebrospinale vloeistof is echter een recente ontdekking.

Een onderzoek uit 2012 onder leiding van M. Nedergaard en onderzoekers van de Universiteit van Rochester gebruikten fluorescentiebeeldvorming met twee fotonen om naar de arachnoïde cerebrospinale vloeistof van levende muizen te kijken. Door middel van in vivo twee-fotonexcitatiemicroscopie was het Rochester-team in staat om de stroming van hersenvocht in realtime te observeren zonder in het compartiment te hoeven boren.

Volgens hun bevindingen cerebrospinale vloeistof wordt uitgewisseld met de interstitiële vloeistof die de hersenen omringt via de paravasculaire ruimten die de grote aderen omringen en de drainage vergemakkelijken.

Normaal gesproken wordt het hersenvocht gescheiden van het hersenweefsel, waardoor de uitwisseling van stoffen wordt voorkomen. Het traditionele model van de hydrodynamica van het hersenvocht is echter stevig op de proef gesteld. We weten nu dat hersenvocht in staat is om de ruimtes binnen te gaan naast de kleinste bloedvaten die de hersenen bereiken (de ruimtes van Virchow). Daar kan het worden uitgewisseld met interstitiële vloeistof; Dit gebeurt dankzij een kanaal gevormd door de astrocyten. De voeten van deze gliacellen omringen de ruimte die de haarvaten van de hersenen omringt en vormen de glymfatische kanalen. Waar circuleert de interstitiële vloeistof van de hersenen?

De uitwisseling van materialen via glymfatisch transport komt voort uit nog deels onbekende energiebronnen. De energie wordt voornamelijk verkregen uit de pulsaties van de slagaders en de druk die wordt gecreëerd door het hersenvocht aan te maken. Afvalproducten zoals eiwitten en metabolieten worden uit het hersenweefsel verwijderd en naar het hersenvocht getransporteerd voor verwijdering. Ongeveer 50% van het hersenvocht bereikt de cervicale lymfeklieren voor filtratie.

• Gerelateerd artikel: "Lymfatisch systeem: kenmerken, onderdelen en functies"

Wat beïnvloedt de werking van het glymfatische systeem?

Het vermogen van het lymfestelsel om goed te functioneren hangt af van verschillende fysiologische aspecten van verschillende organen van ons lichaam. Deze omvatten het immuunsysteem, het hartsysteem en de bloedsomloop. Levensstijl, ziekte en ontsteking kunnen allemaal negatieve effecten hebben op het glymfatische systeem. Deze veranderingen kunnen ervoor zorgen dat de glymfatische drainage langzamer verloopt., die de gezondheid van het lichaam in het algemeen en vooral de hersenen negatief beïnvloeden.

Studies hebben aangetoond dat het lymfestelsel efficiënter en robuuster is wanneer het hart pompt, het bloed stroomt, het lichaam ontspannen is en de hersenen genieten van een goede nachtrust.

De hersenen voeren huishoudelijke taken uit tijdens de slaap. Dit komt omdat het glymfatische systeem op dat moment actiever is. Uitwisseling tussen cerebrospinale vloeistof en interstitiële vloeistof is efficiënter vanwege de toegenomen extracellulaire ruimte.

Verschillende onderzoeken hebben aangetoond dat het tijdens de slaap met 60% uitzet. Op basis van deze bevindingen wordt aangenomen dat een verhoogde glymfatische klaring tijdens de nacht kan een van de oorzaken zijn van de herstellende eigenschappen van slaap.

Het verouderingsproces beïnvloedt het glymfatisch transport, met name het kanaal dat wordt uitgedrukt door astrocyten en dat het grootste deel van de uitwisseling van het systeem uitvoert. Het kanaal kan ook verslechteren door slaapgebrek. Sommige onderzoeken hebben aangetoond dat lichaamsbeweging deze effecten bij muizen kan verminderen. Dit suggereert dat fysieke activiteit een neuroprotectieve functie zou kunnen hebben.

Relatie tussen het glymfatische systeem en neurodegeneratieve ziekten

Sommige neurodegeneratieve ziekten kan worden veroorzaakt door leeftijdsgerelateerde veranderingen in de glymfatische functie. Deze omvatten veranderingen in de gliacellen die verantwoordelijk zijn voor het maken van de glymfatische vaten, verminderde productie van hersenvocht door de choroidea plexus de vermindering van flexibiliteit en arteriële pulsaties die de nodige energie leveren aan de uitwisseling met interstitiële vloeistof en verminderd vermogen van CSF om door de brein.

Het glymfatische systeem verwijdert tijdens de slaap grote eiwitten uit de hersenen. Een van die eiwitten is amyloïde bèta, het hoofdbestanddeel van de hersenplaques die geassocieerd worden met de ziekte van Alzheimer. Aantasting van het glymfatische systeem kan ook betrokken zijn bij beroerte en corticale verspreidingsdepressie.

De onderzoekers zijn van mening dat een verhoogd glymfatisch transport het begin van de ziekte van Alzheimer en andere neurodegeneratieve ziekten mogelijk kan vertragen. Dierproeven laten zien dat verminderd glymfatisch transport vaak voorafgaat aan ziekte; daarom zouden ze ons in staat stellen te concluderen dat groter glymfatisch transport het begin van de ziekte zou kunnen helpen uitstellen.

De relatie tussen glymfatische functie en lichaamsbeweging opent een mogelijkheid voor nieuwe behandelingen voor neurodegeneratieve ziekten. Deze behandelingen zijn waarschijnlijk effectiever als ze vroeg in de progressie van dementie worden gegeven. Methoden om glymfatische stroom te beoordelen door middel van magnetische resonantie beeldvorming of positieve emissie tomografie worden momenteel ontwikkeld als klinische diagnostische hulpmiddelen.

Het glymfatisch systeem kan meer functies hebben dan afvalverwijdering. In de toekomst kan het ook betrokken zijn bij de levering van groeifactoren en medicijnen, suggereert onderzoek.