Gli indizi nel sistema dei rifiuti cerebrali possono aiutare a spiegare l'Alzheimer
Una nuova ricerca rivela che un particolare gruppo di vasi linfatici svolge un ruolo fondamentale nell'aiutare il cervello a smaltire i rifiuti. Suggerisce inoltre che il deterioramento di questi vasi attraverso l'invecchiamento potrebbe contribuire a malattie neurodegenerative, come l'Alzheimer.
Fino a pochi anni fa, gli scienziati non si rendevano conto che il cervello aveva vasi linfatici che lo aiutano a liberarsi del fluido in eccesso e dei materiali di scarto.
Da allora hanno scoperto che il cervello utilizza i vasi linfatici per drenare i rifiuti nel liquido cerebrospinale (CSF).
Tuttavia, i meccanismi sottostanti e le vie di trasporto per drenare il liquido cerebrospinale dal cervello non sono stati chiari.
Nel nuovo studio, i ricercatori del Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) e del Center for Vascular Research, entrambi a Daejeon, in Corea del Sud, hanno studiato un gruppo di vasi linfatici situati nelle parti basali del cranio.
Un recente Natura il documento descrive come hanno usato scansioni MRI speciali per tracciare il liquido cerebrospinale attraverso i vasi linfatici nei roditori.
Mappatura del sistema di drenaggio del cervello
Il team ha scoperto che i vasi linfatici meningei basali (mLV) sono le vie principali attraverso le quali il liquido cerebrospinale drena dal cervello.
"Mostriamo anche", notano gli autori, "che i mLV basali sono punti caldi per la clearance delle macromolecole del liquido cerebrospinale e che sia l'integrità del mLV che il drenaggio del liquido cerebrospinale sono compromessi con l'invecchiamento".
Aiutando a mappare il sistema linfatico del cervello, lo studio contribuisce a nuovi trattamenti che aumentano la capacità del cervello di smaltire i rifiuti.
Il sistema linfatico è un insieme di vasi che si trovano accanto ai vasi sanguigni del sistema circolatorio.Il sistema linfatico trasporta la linfa, che è un fluido incolore che contiene prodotti di scarto e cellule immunitarie. I linfonodi filtrano la linfa e la restituiscono al flusso sanguigno.
Man mano che le tecniche di imaging migliorano, gli scienziati stanno acquisendo nuove informazioni sul ruolo cruciale che il sistema linfatico svolge nella salute e nella malattia.
Nell'immunità, ad esempio, gli scienziati stanno imparando che non solo il sistema linfatico regola il trasporto delle cellule immunitarie, ma che le sue stesse cellule e proprietà fisiche possono influenzare le condizioni locali nei tessuti.
I mLV basali sono la principale via di drenaggio
Studi precedenti avevano dimostrato che i mLV trasportano i rifiuti per lo smaltimento attraverso i linfonodi cervicali profondamente insediati.
Altri avevano anche dimostrato che i mLV dorsali nelle regioni superiori del cranio erano probabilmente le principali vie di pulizia. Tuttavia, questi studi non hanno trovato alcun meccanismo di drenaggio importante in quelle regioni.
Il recente studio conferma che i mLV basali sono la principale via di uscita per il drenaggio del liquido cerebrospinale dal cervello.
"Come un'uscita nascosta per il CSF", afferma il primo autore dello studio, il dottor Ji Hoon Ahn, della Graduate School of Medical Science and Engineering presso KAIST, "abbiamo esaminato i mLV intrappolati all'interno di strutture complesse alla base del cranio".
Il team ha utilizzato una serie di tecniche per effettuare uno studio dettagliato dei mLV basali. Ad esempio, per visualizzare i mLV, hanno utilizzato un microscopio a fluorescenza per tracciare il percorso dei traccianti linfatici nei topi geneticamente modificati.
Esami dettagliati dei crani degli animali hanno rivelato che "i mLV basali includono tutte le caratteristiche necessarie per l'assorbimento e il drenaggio del liquido cerebrospinale".
Una di queste caratteristiche è la presenza di rami con proiezioni simili a dita; questo è tipico dei vasi linfatici funzionanti. Un'altra caratteristica è che i mLV basali hanno valvole che consentono al fluido di fluire solo in una direzione.
In un'altra serie di esperimenti con ratti e topi, il team ha dimostrato che il CSF drena prevalentemente attraverso i mLV basali.
Inoltre, il team ha osservato che la struttura dei mLV e delle loro valvole possono deteriorarsi con l'età e, di conseguenza, impedire il drenaggio del liquido cerebrospinale. L'hanno visto quando hanno confrontato i mLV nei topi di 3 mesi con quelli dei topi che avevano più di 2 anni.
Alcuni dei più recenti trattamenti per la malattia di Alzheimer prendono di mira le proteine tossiche. Potrebbe essere che, fornendo una mappa delle vie di drenaggio, lo studio potrebbe aiutare lo sviluppo di trattamenti che cercano di ridurre l'accumulo di proteine tossiche migliorando il sistema di smaltimento dei rifiuti del cervello.
