Новое исследование, проведенное исследователями UB, показывает, что вастосомы — структуры, которые действуют как контейнеры для отходов жизнедеятельности мозга, — указывают на неисправность глимфатической системы, недавно открытой системы, которая является важным механизмом очистки мозга.

Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), было проведено исследовательской группой из факультета фармации и пищевых наук UB, Института неврологии UB (UBNeuro) и Сетевого центра биомедицинских исследований нейродегенеративных заболеваний (CIBERNED). Им руководили профессора Карме Пелегри и Хорди Вилаплана при участии Марты Риба и Жауме дель Валье с факультета фармации и пищевых наук, UBNeuro и CIBERNED, а также Лауры Молина-Порсель из Банка неврологических тканей Биобанка Клинической больницы Барселоны и IDIBAPS.

Контейнеры для отходов - совсем недавнее видение

Липосомы или амилазные тела человеческого мозга были впервые описаны в 1837 году известным анатомом и физиологом Яном Евангелистом Пуркинье. На протяжении более чем 150 лет функции этих структур вызывали много сомнений и противоречий среди экспертов. "За долгую историю изучения этих структур было выдвинуто множество разнообразных гипотез об их природе и значении", - отмечают исследователи.

Предыдущее исследование PNAS, опубликованное в 2019 году и проведенное под руководством тех же исследователей, показало, что амилазные тельца действуют как контейнеры для отходов жизнедеятельности мозга и могут быть выведены астроцитами (клетками, которые их генерируют) в спинномозговую жидкость (жидкость, окружающая мозг). Позже та же группа предложила термин wasteosomes, что означает "тело, содержащее продукты жизнедеятельности", для обозначения амилоидных телец.

Термин был представлен потому, что он подчеркивает поглощение этих веществ и позволяет избежать терминологической путаницы, которую создают термины амилоид и амилацея с амилоидными белками, которые характерны для некоторых нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера.

Новая статья теперь показывает, что есть доказательства того, что увеличение количества липосом или крахмальных телец в человеческом мозге является проявлением хронической недостаточности глимфатической системы.

Определение лимфатической недостаточности

Глимфатическая система отвечает за очищение паренхимы головного мозга. На сегодняшний день для определения ее неисправности используются термины сбой глимфатической системы или дисфункция глимфатической системы. В новой статье PNAS концепция глимфатической недостаточности определяется как неспособность глимфатической системы должным образом выполнять функцию очистки мозга. Это позволяет описать, что отказ может быть острым или хроническим, в зависимости от продолжительности процесса, и указать, что отказ может быть вызван отказом самой глимфатической системы или перепроизводством отработанных веществ, превышающих очистительную способность этой системы.

Это позволяет описать, что сбой может быть острым или хроническим, в зависимости от продолжительности процесса, и указать, что сбой может быть вызван сбоем самой лимфатической системы или перепроизводством отработанных веществ, которое превышает очистительную способность этой системы.

"Будь то острый или хронический, и будь то из-за сбоя в работе глимфатической системы или перепроизводства ненужных веществ, результатом глимфатической недостаточности будет то, что ненужные вещества будут накапливаться в паренхиме головного мозга, особенно в областях, затронутых этой недостаточностью", - объясняют исследователи.

Лимфосомы как маркеры хронической лимфатической недостаточности

Как только хроническая глимфатическая недостаточность была определена, исследователи представили доказательства того, что увеличение количества липосом или крахмальных телец в человеческом мозге является проявлением хронической недостаточности глимфатической системы. Первым признаком этой взаимосвязи является то, что большинство факторов, которые связаны с большим количеством липосом, таких как старение, некоторые сердечно-сосудистые заболевания и плохое качество сна, также связаны с нарушениями работы глимфатической системы.

"Следует отметить, что глимфатическая система демонстрирует выраженный циркадный ритм и что ее функция очистки происходит в основном во время сна", - заявляют исследователи. Более того, было показано, что области мозга, которые, как правило, имеют наибольшее количество мусоросомов, часто связаны с дренажными зонами этой системы очистки.

Эти факты, которые связывают вастосомы с глимфатической недостаточностью, вместе с наблюдением, что вастосомы редко обнаруживаются у молодых людей или при острых процессах — следовательно, они являются медленно формирующимися структурами - привели к специфической связи между вастосомами и хронической глимфатической недостаточностью. Таким образом, по мнению исследователей, "количество липосом можно считать маркером хронической глимфатической недостаточности и, следовательно, может показать нам, существует ли этот тип недостаточности и в каких частях мозга она возникает".

По мнению исследователей, эти знания должны облегчить изучение лимфатической недостаточности и дать возможность установить, какие переменные оказывают наибольшее влияние на функционирование или сбои в работе этой системы. "Более того, - добавляют они, - тот факт, что они являются маркерами хронической лимфатической недостаточности, придает им клиническое значение, которого у них не было до сих пор и которое годами подвергалось сомнению".

Значение для изучения нейродегенеративных заболеваний

В исследовании также упоминается несколько элементов и доказательств, которые предполагают, что хроническая лимфатическая недостаточность является фактором риска развития нейродегенеративных заболеваний, особенно нейродегенеративных заболеваний, которые включают агрегацию определенных фибриллярных белков, таких как β-амилоидный белок при болезни Альцгеймера, фосфорилированный тау при лобно-височной деменции и самой болезни Альцгеймера, или α-синуклеин при болезни Паркинсона.

"В случае лимфатической недостаточности выведение этих белков ограничено, и все указывает на то, что это способствует развитию этих заболеваний. Поскольку липосомы могут предоставлять информацию о переменных, которые вызывают глимфатическую недостаточность, и могут помочь найти стратегии борьбы с ней, они могут помочь разработать стратегии снижения риска развития этих заболеваний", - отмечают исследователи.

В зависимости от наличия липосом современные знания, по-видимому, указывают на то, что старение, хронические нарушения сна и некоторые сердечно-сосудистые заболевания являются переменными, которые оказывают наибольшее влияние на лимфатическую систему. "В любом случае, область глимфатической системы растет в геометрической прогрессии, и многие исследовательские группы сосредотачиваются на них, что говорит о том, что скоро будут получены новые и выдающиеся результаты", - заключают исследователи.