На прага на революционно откритие в биологията, или когато главите на мишките засияят

На прага на революционно откритие в биологията, или когато главите на мишките засияят

На прага на революционно откритие в биологията, или когато главите на мишките засияят
Associated Press
Знаете ли, че от повече от 300 години е известно и утвърдено, че лимфата не стига до мозъка? А сега си представете, че сте учен, изучаващ лимфната система от 20 години, и при експеримент с мишки съвсем случайно установите, че това не е вярно... Ще ви отнеме поне година да потвърдите откритието си и да добиете увереност да го споделите със света, защото междувременно безброй пъти ще се попитате "Как е възможно никой досега да не е забелязал?!"
Това се е случило на проф. Кари Алитало и екипа му от Института по биомедицина в Хелзинкския университет. Научното откритие беше оповестено през 2015 г., но как се стигна до него и какво се случва, когато опровергаеш "факт", сега обобщава "Уошингтън поуст".
В началото беше светлината
Амбицията на професор Алитало била да начертае много подробна карта на лимфните съдове в тялото, затова заложил в гените на мишки компонент от ДНК на светеща медуза, който да оцветява лимфната им течност при определено осветление.
Още при първите опити мозъците на мишките засияли. Учените решили, че е грешка в техниката или в осветлението, или в генната модификация, или в каквото и да е друго, но не и че означава това, което в последствие с многобройни повторения на експеримента успели да докажат - че всъщност системата включва и мозъка.
В трите години, в които Алитало прекрачва прага на революцията в познанието за биологията на бозайниците, и в трескаво търсене на отговора как така никой друг не е забелязал, открил че всъщност не е сам. Едва в последните няколко години учените от различни места по света, независимо едни от други, започнали да намират опровержение на онова 300-годишно убеждение за лимфната система, което лежи във всички предишни научни трудове по въпроса и във всички медицински учебници.
Такива значими открития за човешката анатомия са рядкост в 21 век, защото познанието в тази област се трупа от векове. Но понякога се натъкваш на истински изненади и отваряш врати към цели нови светове за изследване, казва Алитало пред "Уошингтън поуст". С изследването на същия този нов свят са се заели и в Университета в Рочестър и в Медицинския университет във Вирджиния, в Йейл и в Харвард, които също потвърждават откритието. Оказало се, че новата истина се вижда и с просто око и при дисекция на мозък, но никой досега не я е описвал или обяснявал научно.
Какво още не знаем
Значимостта на новото познание може да се търси в много посоки. Според изследователите може да подскаже за нов подход към заболяванията засягащи мозъка като Алцхаймер, множествена склероза, инсулт и травми.
За краткото време откакто изследват лимфните съдове в черепа, учените са открили два вида - такива които отвеждат течността до и около мозъка, и други вътре в него. Наричат първата система лимфна система на мозъка, а втората глимфатична (glymphatic, произлиза от термина за мрежата от клетки в нервната тъкан невроглия), която провожда гръбначно-мозъчна течност и имунни клетки в мозъка и извежда токсини и отпадни вещества от там.
Ако глимфатичната система не функционира добре, мозъкът може да се затлачи с токсини и възпалителни имунни клетки. Алитало и колегите му от САЩ смятат, че именно проблемите в тази система и продължителното натрупване на такива токсини може да има ключова роля в развитието на невродегенеративни болести като Алцхаймер, Паркинсон, Хънтингтън. Това се потвърдило с други тестове с мишки в Йейл, като показало, че дисфункциите на двете лимфни системи в мозъка натрупват бета амилоиден протеин, свързан със заболяванията. Учените открили, че цялостта и работата на тези системи може да се наруши и изкуствено при травми на черепа.
Лимфната система е мрежата, по която се разнасят имунните клетки и се отделят токсини от цялото тяло, така че откритието подсказва също и откъде може да идват автоимунните заболявания в мозъка като множествената склероза. При нея имунната система атакува определени клетки в мозъка, но допреди три години не беше съвсем ясно как става това.
През март тази година в Харвард пък установиха, че работата на глимфатичната система значително се забавя точно преди прояви на мигрена. Острото главоболие при мигрена се причинява основно от възпалени нерви в тъканите около мозъка. Сега невролозите смятат че възпалението идва именно от невъзможността на мозъка да се прочисти от токсините.
Друго последвало откритие е и това, че глимфатичната система може да засяга очите. От десетилетия се наблюдава, че хората с Алцхаймер често имат като съпътстващо заболяване глаукома с нарушения на очния нерв и намалено зрение. Връзката между двете обаче не беше известна, докато сега основният заподозрян е глимфатичната мрежа. През януари изследователи от Белгия и Швейцария потвърдиха теорията, откривайки богато ядро на глимфатични съдове в очния нерв. Установили също и че при нарушения на нерва, той произвежда бета амилоиден протеин и други невротоксини, така че може да се спори глаукомата ли допринася за Алцхаймер или обратното.
Как се променя светът
Изследователите на този нов свят в човешката анатомия са единни, че ключов фактор за работата на лимфните системи в мозъка, е сънят. Още експерименти с мишки показали, че те работят двойно повече по време на сън, отделяйки съответно и двойно повече токсини. Това означава, че нарушенията в съня могат да доведат до сериозни последствия за здравето на клетките и на целия орган, включително да допринесат за натрупването на бета амилоид и развиването на Алцхаймер.
Дори позата по време на спане има значение за тази функция, открили в Рочестър. Отделянето на токсини е много по-малко, когато се спи в изправена или седнала позиция, и също и спането по корем се оказало непрепоръчително. Най-добри резултати показало спането на една страна - малко повече, отколкото по гръб. Засега обаче не е ясно на какво се дължат тези разлики.
Учените експериментират и с вещества, които могат да подобрят отделителната система на мозъка. Един вариант, който са намерили в Китай, е с прием на омега-3 мастна киселина, а в Йейл изпитват седитивния препарат дексмедетомидин за тази цел. Друго малко проучване изтъква дълбокото дишане, т.е. обогатяването с кислород.
Самият баща на откритието Кари Алитало сега експериментира със съставки за растеж, които да помогнат за регенерацията на разрушените съдове в мозъка и ако планът му проработи, това ще даде идея за лечение на много от невродегенаритвните болести. "Все още няма клинични изпитвания в тази област, но почакайте малко, та нали едва сега започнахме", казва той.