Tutkijat ovat löytäneet keinon palauttaa aivojen itsepuhdistustoiminta.

Tutkimukset osoittavat, että neurologisia sairauksia, kuten Alzheimerin tautia, Parkinsonin tautia ja muita, voidaan pitää "likaisten aivojen" sairauksina, joissa aivoilla on vaikeuksia poistaa haitallisia kuona-aineita. Ikääntyminen on keskeinen riskitekijä, sillä vanhetessamme aivojen kyky poistaa myrkyllisiä kertymiä hidastuu. Uusi hiirillä tehty tutkimus kuitenkin osoittaa, että ikään liittyviä muutoksia on mahdollista kääntää ja aivojen puhdistusprosessi palauttaa.

Tämä tutkimus osoittaa, että kaulan imusuonten toiminnan palauttaminen voi merkittävästi parantaa aivojen iän hidastamaa kuona-aineiden poistumista. Ja tämä tehtiin käyttämällä kliinisessä käytössä jo olevaa lääkettä, mikä avaa potentiaalisen hoitostrategian.

Douglas Kelly, PhD, konetekniikan professori Rochesterin yliopiston Hajimin teknillisessä tiedekunnassa, on yksi Nature Aging -lehdessä julkaistun tutkimuksen pääkirjoittajista yhdessä Maiken Nedergaardin, MD, joka on yliopiston translationaalisen neurotieteen keskuksen johtaja.

Aivojen glymfaattinen puhdistusjärjestelmä, jonka Nedergaard ja kollegat kuvasivat ensimmäisen kerran vuonna 2012, on ainutlaatuinen kuona-aineiden poistoprosessi aivoissa, joka käyttää aivo-selkäydinnestettä (CSF) huuhtelemaan pois normaalin aivosolujen toiminnan tuottamia ylimääräisiä proteiineja. Tämä löytö on johtanut uusiin lähestymistapoihin aivoihin kertyvän proteiinijätteen, kuten Alzheimerin taudin (beeta-amyloidi ja tau) ja Parkinsonin taudin (alfa-synukleiini), hoitoon. Terveissä, nuorissa aivoissa glymfaattinen järjestelmä puhdistaa tehokkaasti aivot näistä myrkyllisistä proteiineista, mutta ikääntyessämme tämä järjestelmä hidastuu, mikä luo pohjan näiden sairauksien kehittymiselle.

Pienten pumppujen verkosto poistaa kuona-aineita aivoista

Kun proteiinipitoinen selkäydinneste poistuu kallosta, sen on kuljettava imusuonten läpi ja lopulta munuaisiin, missä se käsitellään yhdessä kehon muiden kuona-aineiden kanssa. Uudessa tutkimuksessa käytetään edistyneitä kuvantamis- ja hiukkasten seurantatekniikoita, joilla ensimmäistä kertaa voidaan yksityiskohtaisesti kuvata kaulan imusuonten reittiä, jonka kautta puolet saastuneesta selkäydinnesteestä poistuu aivoista.

Aivo-selkäydinnesteen virtauksen mittaamisen lisäksi tutkijat pystyivät tarkkailemaan ja tallentamaan kaulan imusuonten pulssin, mikä auttaa vetämään aivo-selkäydinnestettä ulos aivoista. ”Toisin kuin sydän- ja verisuonijärjestelmässä, jossa on yksi suuri pumppu – sydän – imusuonten nestettä kuljettaa pienten pumppujen verkosto”, Kelly sanoi. Näissä mikroskooppisissa pumpuissa, joita kutsutaan imusuoniksi, on venttiilit takaisinvirtauksen estämiseksi ja ne yhdistyvät toisiinsa muodostaen imusuonia.

Tutkijat havaitsivat, että hiirien ikääntyessä imusuonien supistusten tiheys väheni ja venttiilit lakkasivat toimimasta. Tämän seurauksena kontaminoituneen aivo-selkäydinnesteen poistumisnopeus aivoista oli vanhemmilla hiirillä 63 % pienempi kuin nuoremmilla eläimillä.

Tunnettu lääke palauttaa puhdistusnesteiden virtauksen aivoihin

Sitten tiimi päätti selvittää, voisivatko he elvyttää imusuonia, ja tunnisti lääkkeen nimeltä prostaglandiini F2α, hormonin kaltaisen yhdisteen, jota käytetään usein lääketieteessä synnytyksen käynnistämiseen ja jonka tiedetään stimuloivan sileän lihaksen supistumista. Imusuonet ovat sileiden lihassolujen peitossa, ja kun tutkijat levittivät lääkettä vanhojen hiirten kaulan imusuoniin, supistumisnopeus ja kontaminoituneen aivo-selkäydinnesteen virtaus aivoista lisääntyivät ja palasivat nuorilla hiirillä havaitulle tasolle.

”Nämä suonet sijaitsevat kätevästi lähellä ihon pintaa, tiedämme niiden olevan tärkeitä, ja nyt tiedämme, miten niiden toimintaa voidaan nopeuttaa”, Kelly sanoi. ”On mahdollista, että tämä lähestymistapa, ehkä yhdessä muiden toimenpiteiden kanssa, voisi muodostaa perustan tuleville hoitomuodoille näihin sairauksiin.”