Международная группа ученых впервые проследила, как мозг мышей избавляется от своего метаболического «мусора». Оказалось, что ключевым узлом сбора и транспорта продуктов жизнедеятельности этого органа являются менингеальные лимфатические сосуды в основании черепа. Исследователи также описали возрастные изменения этой системы у мышей, которые могут быть связаны с развитием нейродегенеративных заболеваний или как минимум осложнять протекание этих болезней. Возможно, результаты работы помогут предпринять меры для сохранения молодости мозговых лимфатических сосудов и снизить проявления, например, болезни Альцгеймера.
Сравнение состояния фрагмента «центрального мусоропровода» у мышей разного возраста
© IBS
Лимфатическая система — это сеть сосудов, по которым движутся различные молекулы обмена веществ, а самое главное — иммунные клетки. Ранее считалось, что мозг такой системы не имеет и он избавляется от «мусора» через кровеносные сосуды, откуда тот в дальнейшем попадает в периферические сосуды лимфы.
Несколько лет назад, однако, выяснилось, что это не так и лимфатическая система в мозге есть — менингеальные лимфатические сосуды нашли у приматов и людей в спинной части черепа.
В новой работе в Nature ученые описывают, что обнаружили у мышей ключевой узел «мусоропровода» мозга, который находится в основании черепа и соединяется с лимфатической системой остального тела. Авторы не только его изучили, но и оценили, как на его функции влияет старение.
Вскрывая череп мышей у основания, ученые получили доступ к базальным МЛС и выяснили, что те шире, чем дорсальные и, кроме того, имеют множество капиллярных ветвлений, на концах которых клетки соединены достаточно «свободно», чтобы поглощать жидкость из своего окружения. Капилляры сходятся в особые «коллекторы» со специальным клапаном, который открывается, как только жидкости в нем становится достаточно много, не допускает обратного тока. Кроме этого, базальные МЛС расположены ближе к субарахноидальному пространству, где собирается спинномозговая жидкость, а значит, имеют больший доступ для ее поглощения.
Далее авторы вводили животным в субарахноидальное пространство красители и методами МРТ и флуоресцентной томографии отслеживали, как оттуда жидкость продвигается по лимфатическим сосудам. Выяснилось, что преимущественно это происходит через основание черепа, откуда спинномозговая жидкость попадает в глубокие шейные лимфатические узлы.
Так как выведение токсинов важно для поддержания функций нейронов, ученые проверили, меняется ли работа базальных МЛС с возрастом. Они сравнили состояние сосудов у мышей трех месяцев от роду с их двухлетними сородичами и обнаружили в сосудах последних признаки лимфодематозных изменений. Эти нарушения имели прямую связь со снижением скорости и качества выведения «сточных вод» — это, пишут ученые, может влиять на работу нейронов и способствовать развитию нейродегенеративных заболеваний.
Авторы предположили, что для сохранения функций базальных МЛС можно стимулировать их рост и искусственно увеличивать диаметр сосудов, регулируя экспрессию белка VEGFR3 клетками самих МЛС. Исследователи удалили VEGFR3 изо всех лимфатических сосудов у взрослых мышек и увидели, что МЛС начали расти и расширяться. Это открывает перспективу для подробного изучения влияния сигнального пути, а также возможности его применения для остановки старения сосудов.
Источник: chrdk.ru
