Alzheimer, Parkinson ve diğer nörolojik rahatsızlıklar, beynin zararlı atıkları temizlemekte zorlandığı "kirli beyin" hastalıkları olarak görülebilir. Yaşlanma, bu hastalıklar için önemli bir risk faktörüdür çünkü yaşlandıkça beynin toksik birikimleri temizleme yeteneği azalır. Ancak, fareler üzerinde yapılan yeni bir araştırma, yaşa bağlı bu etkilerin tersine çevrilebileceğini ve beynin atık temizleme sürecinin eski haline getirilebileceğini göstermektedir.
"Bu araştırma, boyun lenf damarlarının fonksiyonunu eski haline getirmenin, yaşla ilişkili olarak beyinden atıkların daha yavaş temizlenmesini önemli ölçüde iyileştirebileceğini gösteriyor," diyor University of Rochester Hajim Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Fakültesi'nde Makine Mühendisliği profesörü olan Douglas Kelley, PhD. "Dahası, bu durum klinik olarak zaten kullanılan bir ilaçla başarıldı, bu da potansiyel bir tedavi stratejisi sunuyor." Kelley, çalışmanın önde gelen yazarlarından biri olup, bu çalışma Nature Aging dergisinde yayınlandı ve Üniversitenin Çeviri Nöromedisin Merkezi’nin eş direktörü Maiken Nedergaard, MD, DMSc ile birlikte yürütüldü.
Nedergaard ve ekibi tarafından 2012 yılında tanımlanan glimfatik sistem, beynin benzersiz atık temizleme sürecidir. Bu sistem, enerjiye aç nöronlar ve beyin içindeki diğer hücreler tarafından normal aktiviteler sırasında üretilen fazla proteinleri temizlemek için beyin omurilik sıvısını (BOS) kullanır. Bu keşif, beyindeki protein atıklarının birikimi ile yaygın olarak ilişkilendirilen Alzheimer (beta amiloid ve tau) ve Parkinson (alfa-sinüklein) gibi hastalıkların tedavisi için potansiyel yeni yaklaşımların yolunu açtı. Sağlıklı ve genç beyinlerde glimfatik sistem bu toksik proteinleri uzaklaştırmada oldukça başarılıdır; ancak, yaşlandıkça bu sistem yavaşlar ve bu hastalıkların ortaya çıkma olasılığını artırır.
Beyinden Atıkların Çekilmesini Sağlayan Minik Pompa Ağı
Protein atıklarıyla dolu hale geldikten sonra, kafatasındaki BOS'un lenfatik sisteme ve nihayetinde böbreklere ulaşması gerekir; burada vücudun diğer atıklarıyla birlikte işlenir. Yeni araştırma, gelişmiş görüntüleme ve parçacık izleme tekniklerini birleştirerek kirli BOS'un beyni terk ettiği boyundaki servikal lenf damarları üzerinden geçiş yolunu ilk kez detaylı bir şekilde tanımlamaktadır.
Araştırmacılar, BOS akışını ölçmenin yanı sıra, beyin omurilik sıvısını beyinden çekmeye yardımcı olan boyundaki lenf damarlarının kasılmalarını da gözlemleyip kaydedebildiler. Kelley, "Kardiyovasküler sistemin tek büyük bir pompası olan kalbi varken, lenfatik sistemde sıvı, bunun yerine minik pompalar ağı tarafından taşınır," dedi. Bu mikroskobik pompalar, lenfangionlar olarak adlandırılır ve geri akışı önlemek için valflere sahiptir; bu valfler birbiri ardına dizilerek lenf damarlarını oluşturur.
Araştırmacılar, fareler yaşlandıkça kasılma sıklığının azaldığını ve valflerin işlevlerini yitirdiğini buldular. Sonuç olarak, yaşlı farelerin beyinlerinden akan kirli BOS'un hızı, genç hayvanlara göre %63 daha yavaştı.
Bilinen Bir İlaç, Beynin Temizlik Sıvılarının Akışını Yeniden Başlatıyor
Araştırma ekibi, lenfangionları yeniden canlandırıp canlandıramayacaklarını görmek için yola çıktı ve genellikle doğum başlatmak için tıbbi olarak kullanılan ve düz kas kasılmasına yardımcı olduğu bilinen prostaglandin F2α adlı hormon benzeri bir bileşiği belirledi. Lenfangionlar, düz kas hücreleriyle kaplıdır ve araştırmacılar bu ilacı yaşlı farelerdeki servikal lenf damarlarına uyguladığında, kasılma sıklığı ve beyinden kirli beyin omurilik sıvısının (BOS) akışı her ikisi de artarak, genç farelerdeki verimlilik seviyesine geri döndü.
"Bu damarlar, cilt yüzeyine yakın bir konumda yer alıyor, önemli olduklarını biliyoruz ve artık işlevlerini nasıl hızlandıracağımızı biliyoruz," dedi Kelley. "Bu yaklaşımın, belki de diğer müdahalelerle birleştirildiğinde, bu hastalıklar için gelecekteki tedavilerin temeli olabileceği görülebilir."
Çalışmaya katkıda bulunan diğer isimler arasında, University of Rochester’dan Ting Du, Aditya Raghunandan ve Humberto Mestre ilk yazarlar olarak, ayrıca Virginia Plá, Guojun Liu, Antonio Ladrón-de-Guevara, Evan Newbold, Paul Tobin, Daniel Gahn-Martinez, Saurav Pattanayak, Qinwen Huang ve Weiguo Peng yer aldı. Araştırma, Ulusal Nörolojik Bozukluklar ve İnme Enstitüsü, Lundbeck Vakfı, Novo Nordisk Vakfı, İnsan Sınır Bilimi Programı, Miriam ve Sheldon G. Adelson Tıp Araştırma Vakfı, Simons Vakfı, AB Ortak Programı — Nörodejeneratif Hastalık Araştırmaları, ABD Ordu Araştırma Ofisi, Ulusal Tamamlayıcı ve Bütünleştirici Sağlık Merkezi ve BRAIN İnisiyatifi tarafından sağlanan fonlarla desteklendi.
Referanslar
- Ting Du, Aditya Raghunandan, Humberto Mestre, Virginia Plá, Guojun Liu, Antonio Ladrón-de-Guevara, Evan Newbold, Paul Tobin, Daniel Gahn-Martinez, Saurav Pattanayak, Qinwen Huang, Weiguo Peng, Maiken Nedergaard, Douglas H. Kelley. Restoration of cervical lymphatic vessel function in aging rescues cerebrospinal fluid drainage. Nature Aging, 2024; DOI: 10.1038/s43587-024-00691-3
0 Yorumlar