Glimfni sistem: kaj je in kakšne funkcije opravlja v človeškem telesu

Limfni sistem, znan tudi kot limfoidni sistem, je sestavljen iz mreže žil, vozlov in organov, ki so del imunskega sistema. Limfne žile prenašajo bistro tekočino, imenovano limfa, nazaj v srce za ponovno kroženje.

Glavni namen limfe je imunološka obramba; odstranjuje tuje bakterije in druge povzročitelje iz telesa. Limfa vsebuje odpadne snovi, beljakovine, protitelesa in odmrle celice ter mikrobe. Limfni organi so sestavljeni iz limfoidnega tkiva in so mesta proizvodnje in aktivacije različnih imunskih celic.

Do nedavnega so mislili, da možgani in hrbtenjača nimajo limfnega sistema. Vendar pa je bil nedavno dokazan obstoj nekakšnega cerebralnega limfnega sistema. Ta makroskopski sistem za odstranjevanje odpadkov se imenuje glimfatični sistem, ker je odvisen od glialne celice in njegove funkcije so homologne funkcijam limfnega sistema v centralnem živčnem sistemu.

V tem članku raziskujemo glimfatični sistem, njegove glavne funkcije in posledice tega odkritja za zdravljenje nevrodegenerativnih bolezni.

• Sorodni članek: "12 sistemov človeškega telesa (in kako delujejo)"

Kaj je glimfatični sistem?

Glimfatični sistem je mreža žil, ki se uporablja za odstranjevanje odpadkov iz centralnega živčnega sistema ali CNS. Ta sistem je še posebej aktiven med spanjem, izloča toksine in druge odpadke iz presnove možganov. Nedavno so raziskave pokazale, da lahko glimfatični sistem sčasoma postane moten in deluje manj; to je bilo predlagano kot možen vzrok za nekatere nevrodegenerativne bolezni.

Glimfatični sistem je cerebralni in hrbtenični dvojnik limfnega sistema. Limfni sistem podpira imunski sistem in zagotavlja pot, vzporedno z cirkulacijskim sistemom za odstranjevanje tekočin iz telesa. Ta sistem prenaša odvečne intersticijske tekočine, beljakovine in odpadne snovi iz različnih organov in telesnih tkiv. Te snovi se zavržejo zaradi uravnavanja volumna tekočine in osmotskega tlaka; to je ključnega pomena, ker lahko nezmožnost odstranitve teh topnih beljakovin povzroči resne blokade.

Vsaka blokada v limfnih kanalih ima lahko dramatične posledice. V primerih elefantiaze, bolezni, ki jo povzročajo limfni zajedavci, se pojavi kronični edem, ko se limfno čiščenje ustavi in ​​se kopičijo intersticijske raztopine.

paradoksalno, limfni sistem ne sega do centralnega živčnega sistema: možgani in hrbtenjača. Do odkritja sistema gingláfatico je bilo postavljenih več hipotez o tem, kako možgani izločajo odpadke.

• Morda vas zanima: "Deli živčnega sistema: funkcije in anatomske strukture"

model čiščenja možganov

Možgani, kot vsi organi našega telesa, proizvajajo presnovne odpadke, vse encimske reakcije proizvajajo odpadke, ki jih je treba odstraniti. Glimfatični sistem je sestavljen iz vodnih kanalov in uporablja cerebrospinalno tekočino kot transportno tekočino.

The cerebrospinalna tekočina (CSF) je bistra, brezbarvna tekočina, ki obdaja možgane in hrbtenjačo. Njegova glavna naloga je zaščita: pomaga ublažiti udarce ali poškodbe. tudi je odgovoren za odstranjevanje odpadnih snovi iz živčnega sistema. Vendar pa je način, na katerega so se različni ostanki izmenjevali med možganskim tkivom in cerebrospinalno tekočino, nedavno odkritje.

Študija iz leta 2012, ki jo je vodil M. Nedergaard in raziskovalci na Univerzi v Rochesterju so uporabili dvofotonsko fluorescenčno slikanje, da bi pregledali arahnoidno cerebrospinalno tekočino živih miši. Z in vivo dvofotonsko ekscitacijsko mikroskopijo je Rochesterska ekipa lahko opazovala pretok cerebrospinalne tekočine v realnem času, ne da bi bilo treba vrtati v predelek.

Po njihovih ugotovitvah je cerebrospinalna tekočina se izmenjuje z intersticijsko tekočino, ki obdaja možgane skozi paravaskularne prostore ki obdajajo velike vene in olajšajo drenažo.

Običajno je cerebrospinalna tekočina ločena od možganskega tkiva, kar preprečuje izmenjavo snovi. Vendar pa je bil tradicionalni model hidrodinamike cerebrospinalne tekočine močno izpodbijan. Zdaj vemo, da lahko cerebrospinalna tekočina vstopi v prostore poleg najmanjših krvnih žil, ki dosežejo možgane (Virchowovi prostori). Tam se lahko zamenja z intersticijsko tekočino; To se zgodi zaradi kanala, ki ga tvori astrociti. Noge teh glialnih celic obkrožajo prostor, ki obdaja možganske kapilare, in tvorijo glimfne kanale. Kje kroži intersticijska tekočina možganov?

Izmenjava materialov prek glimfatnega transporta izhaja iz še vedno delno neznanih virov energije. V glavnem se energija pridobiva iz pulzacij arterij in tlaka, ki nastane pri nastajanju cerebrospinalne tekočine. Odpadni produkti, kot so beljakovine in presnovki, se odstranijo iz možganskega tkiva in prenesejo v cerebrospinalno tekočino na odlaganje. Približno 50 % cerebrospinalne tekočine doseže cervikalne bezgavke za filtriranje.

• Sorodni članek: "Limfni sistem: značilnosti, deli in funkcije"

Kaj vpliva na delovanje glimfnega sistema?

Sposobnost limfnega sistema za pravilno delovanje je odvisna od več fizioloških vidikov različnih organov našega telesa. Ti vključujejo imunski sistem, srčni sistem in krvožilni sistem. Življenjski slog, bolezni in vnetja imajo lahko negativne učinke na glimfatični sistem. Te spremembe lahko povzročijo počasnejšo glimfno drenažo., ki negativno vpliva na zdravje telesa na splošno in predvsem na možgane.

Študije so pokazale, da je limfni sistem bolj učinkovit in robusten, ko srce črpa, kri teče, je telo sproščeno in možgani uživajo v mirnem spanju.

Možgani med spanjem opravljajo gospodinjske funkcije. To je zato, ker je glimfni sistem takrat bolj aktiven. Izmenjava med cerebrospinalno tekočino in intersticijsko tekočino je učinkovitejša zaradi povečanega zunajceličnega prostora.

Različne študije so pokazale, da se med spanjem razširi za 60%. Na podlagi teh ugotovitev se domneva, da se je ponoči povečal glimfni očistek bi lahko bil eden od vzrokov za obnovitvene lastnosti spanja.

Proces staranja vpliva na glimfatični transport, zlasti na kanal, izražen z astrociti, ki opravlja večino izmenjave v sistemu. Kanal se lahko poslabša tudi zaradi pomanjkanja spanja. Nekatere študije so pokazale, da lahko vadba ublaži te učinke pri miših. To nakazuje, da bi lahko imela telesna aktivnost nevroprotektivno funkcijo.

Povezava glimfatičnega sistema in nevrodegenerativnih bolezni

Nekatere nevrodegenerativne bolezni lahko povzročijo s starostjo povezane spremembe v funkciji glimfe. Ti vključujejo spremembe v glialnih celicah, ki so odgovorne za nastanek glimfatičnih žil, zmanjšano proizvodnjo cerebrospinalne tekočine horoidni pleksusi zmanjšanje prožnosti in arterijskih pulzacij, ki zagotavljajo potrebno energijo izmenjavo z intersticijsko tekočino in zmanjšano sposobnost gibanja cerebrospinalne tekočine skozi možgani.

Glimfni sistem med spanjem odstrani velike beljakovine iz možganov. Eden od teh proteinov je amiloid beta, ki je glavna sestavina možganskih plakov, povezanih z Alzheimerjevo boleznijo. Okvara glimfatičnega sistema je lahko tudi vpletena v možgansko kap in kortikalno širjenje depresije.

Raziskovalci verjamejo, da bi lahko povečan glimfni transport potencialno odložil pojav Alzheimerjeve bolezni in drugih nevrodegenerativnih bolezni. Poskusi na živalih kažejo, da zmanjšan glimfatični transport pogosto nastopi pred boleznijo; zato bi nam omogočili sklepati, da bi večji glimfatični transport lahko pomagal odložiti pojav bolezni.

Razmerje med glimfatično funkcijo in vadbo odpira možnost novih zdravljenj nevrodegenerativnih bolezni. Ta zdravljenja bodo verjetno učinkovitejša, če se jih da na zgodnji stopnji napredovanja demence. Metode za ocenjevanje glimfnega toka s slikanjem z magnetno resonanco ali pozitivno emisijsko tomografijo se trenutno razvijajo kot klinična diagnostična orodja.

Glimfni sistem ima lahko več funkcij kot odstranjevanje odpadkov. V prihodnosti bi lahko bil vključen tudi v dostavo rastnih faktorjev in zdravil, kažejo raziskave.