Sūrus skystis reguliariai praplauna smegenis, kad išvalytų toksinus ir atliekas, tačiau po insulto šis skystis užtvindo organą, paskandindamas jo ląsteles.
Smegenų patinimas, žinomas kaip smegenų edema, atsiranda po insulto, kai vanduo patenka į smegenų ląsteles ir jas supančią erdvę. Daugelį metų mokslininkai manė, kad šis skysčio perteklius atsirado iš kraujo, tačiau nauji įrodymai rodo, kad vanduo kyla iš viso kito šaltinio: natrio turinčio smegenų skysčio, skverbiančio smegenis. Šie rezultatai gauti tiek iš gyvų pelių modelių, tiek iš žmogaus audinių.
Išvadose, paskelbtose sausio 30 d. Žurnale „Science“, nurodomi galimi gydymo būdai, siekiant sumažinti smegenų patinimą ir pagerinti pacientų pasveikimą po insulto.
Prausimosi ciklas suklydo
Insultai atsiranda, kai užsikimšimas užkemša kraujagyslę smegenyse arba kraujagyslė visiškai plyšta. Neturėdamos tinkamos energijos, smegenų ląstelės nebegali kontroliuoti, kurios dalelės praeina pro jų membranas. Per kelias minutes neuronai išsipučia kaip perpildyti paplūdimio kamuoliai ir pradeda trumpai jungtis, kaupiasi ir miršta. Po kelių valandų smegenų kraujagysles aprišęs sandariai austas audinys, kraujo ir smegenų barjeras, taip pat pradeda netinkamai veikti, o visas organas ima vandenį.
„Daugiau nei 60 metų žmonės manė, kad šis skysčių kaupimasis atsirado iš kraujo“, kuris nutekėjo per pažeistą kraujo ir smegenų barjerą, sakė tyrimo vedėjas, daktaras Humberto Mestre, klinikos gydytojas ir dabartinis Ročesterio universiteto medicinos centro doktorantas ( URMC) Transliacijos neuromedicinos centras. Tačiau smegenų edema išsivysto dar ilgai, kol nutrūksta kraujo ir smegenų barjeras, todėl Mestre'as ir jo kolegos klausia, ar vanduo iš tikrųjų tiekiamas iš kažkur kitur.
„Niekas nežiūrėjo į šiuos alternatyvius skysčių šaltinius“, - teigė Mestre'as. Cerebrospinalinis skystis, kuris sudaro apie 10% skysčio, randamo žinduolių kaukolės ertmėje, išsiskyrė kaip perspektyvus kandidatas, pridūrė jis.
Smegenyse cerebrospinalinis skystis teka per limfinę sistemą - vamzdelių tinklą, kuris vingiuoja takais, kuriais nugludintos organo venos ir arterijos, teigiama žurnale „Neurochemical Research“ pateiktoje 2015 m. Ataskaitoje. Skystis teka tiesiai už kraujagyslių, laikomų „spurgos formos tuneliu“ ląstelėse. (Pavaizduokite vielos ilgį, vaizduojantį arteriją, gulintį guminės žarnos viduje, kuri veikia kaip išorinis tunelis, pripildytas skysčio.) Arteriams raumenims susitraukiant, netoliese esantis smegenų skilvelio skystis stumiamas savo keliu ir kaupiasi metabolines atliekas. būdas. Be to, kad pašalina šiukšles, limfinė sistema taip pat gali padėti paskirstyti riebalus, cukrų ir kitus svarbius junginius smegenyse.
Nors Mestre'as ir jo bendraautoriai nustatė, kad nepaprastai svarbu sveikose smegenyse, įvykus insultui, glifinė sistema eina į šoną ir skatina edemą. „Smegenų smegenų skystis iš tikrųjų yra pagrindinis patinimo priežastis iškart po insulto“, - teigė Mestre'as.
Lieka potvynis
Smegenų smegenų skysčio vaidmenį atliekant insultą mokslininkai ištisus dešimtmečius išvengė, iš dalies todėl, kad nebuvo jokios technologijos, kad būtų galima stebėti insultą, vykstantį realiuoju laiku, sakė Mestre'as.
Jis ir jo bendraautoriai derino keletą būdų, kaip stebėti skysčių srauto pokyčius pelėms, patyrusioms insultą. Komanda pasinėrė į gyvūnų smegenis naudodama MRT ir dviejų fotonų mikroskopą, kuriame gyviems audiniams atvaizduoti naudojamos šviesos ir fluorescencinės cheminės medžiagos. „Iš esmės galime įsivaizduoti, ką daro smegenų smegenų skystis, kol vyksta insultas“, - sakė Mestre'as. Infuzuodami skystį radioaktyviosiomis dalelėmis, tyrėjai taip pat galėjo nustatyti, kaip bėgant laikui pasikeitė tėkmės greitis.
Taikydama šiuos metodus, komanda nustatė, kad edema užima pelės smegenis „jau praėjus 3 minutėms“ po insulto, dar ilgai, kol kraujo ir smegenų barjeras pradėjo nutekėti, sakė Mestre'as. Smegenų ląstelės, trumpai jungdamos, išskiria cheminius nešiklius, žinomus kaip neuromediatoriai ir kalis, į erdvę, esančią už jų membranų. Netoliese esančios ląstelės reaguoja į cheminių medžiagų antplūdį ir, savo ruožtu, trumpąjį jungimą. Kai šios elektrinės audros siaučia per smegenis, kraujagyslių raumenys susitraukia ir susidaro erdvės kišenė tarp savęs ir aplinkinės gleivinės sistemos. Sūrus cerebrospinalinis skystis įsiurbiamas į susidarantį vakuumą, kartu traukdamas vandens molekules.
„Kur kaupiasi natris, vanduo eis paskui jį“, - teigė Mestre'as. Komanda galėjo stebėti šio vadovo žaidimą atsiskleidžiant tam tikrose smegenų srityse, tačiau negalėjo iš karto sekti vandens srauto visame organe. Naudodamiesi kompiuteriniu modeliu, kad būtų galima modeliuoti visą gliuteno tinklą, jie vis dėlto sugebėjo nuspėti, kaip susiaurėjusios kraujagyslės paskatins vandens tekėjimą per visas pelės smegenis po insulto.
Norėdami sujungti taškus tarp pelių ir žmonių, autoriai ištyrė pacientų, mirusių nuo išeminio insulto, smegenų audinį, kuriame kraujo krešulys užkemša smegenų kraujagysles. Pelės ir žmogaus smegenys kaupėsi skysčiuose tuose pačiuose regionuose, t. Y. Vietose, per kurias eina gliukozės sistema ir kaupiasi atliekos. Autoriai pažymėjo, kad atsižvelgiant į tvirtą ryšį tarp gyvūnų ir žmonių, „šie atradimai galėtų suteikti koncepcinį pagrindą kuriant alternatyvų gydymo strategiją“.
Komanda išbandė vieną iš šių strategijų pelėms, užblokuodama vandens kanalą ant astrocitų - smegenų ląstelių, kurios padeda nukreipti vandenį per gleivinę. Pelėms, kurioms trūko kanalas, lėčiau vystėsi edema po insulto, ir tai rodo, kad panašus gydymas gali būti žadamas žmonėms. Autoriai pridūrė, kad ne tik blokuojantis vandens srautą, būsimas gydymas gali užkirsti kelią edemai, nes sulėtėja insulto sukeltas elektrinis aktyvumas smegenyse. Šios elektrinės audros ir toliau trukdo smegenims kelias dienas po insulto, kaskart sukeldamos edemą.
Išeminio insulto metu pastebimos kenksmingos elektrinio aktyvumo bangos taip pat pasireiškia kartu su „beveik kiekviena trauma“, sakė Mestre'as. Naujajame tyrime teigiama, kad limfinė sistema gali atlikti svarbų vaidmenį tokiose situacijose, kai kraujavimas smegenyse ir aplink juos yra trauminis smegenų sužalojimas ir netgi migrena, nors tokie ryšiai išlieka „visiškai spekuliatyvūs“. Kažkada gliukozės sistema galėjo pasiūlyti gydytojams visiškai naują strategiją, kaip gydyti ūminius smegenų sužalojimus, sakė Mestre'as.
