מערכת הלימפה ממלאת תפקיד מפתח בפינוי פסולת ובתפקוד מערכת החיסון. עד 2012 חשבו שלא קיימת מערכת פינוי פסולת כזו במוח. מסתבר שאסטרוציטים מקלים על העבודה הזו.

מערכת הלימפה ממלאת תפקיד מפתח בגוף בפינוי פסולת כולל תוצרי פסולת מטבוליים שונים, הצטברות של חלבונים מסיסים ועודף נוזל ביניים. הוא מורכב מרשת של נימי לימפה, צמתים וצינורות המניעים לימפה, נוזל צלול מלא בפסולת מרקמות, מסנן אותם ומחזיר את הנוזל לזרם הדם. גם הטחול ובלוטת התימוס הם חלק ממערכת הלימפה המייצרים תאי דם לבנים וממלאים תפקיד מפתח בהגנה החיסונית.

באופן מסתורי, כפי שתבחינו בתמונה למטה, מערכת הלימפה נעצרת בצוואר. מה לגבי המוח? אין ספק שגם המוח זקוק למערכת של פינוי פסולת כדי לתפקד ביעילות. עם זאת, מבחינה אנטומית לא נמצאו כלי לימפה ועד לאחרונה חשבו שאין מערכת לימפה במוח. במקום זאת, חשבו שפינוי הפסולת מתרחש על ידי תהליך השפלה כלשהו.

פינוי מבוסס אסטרוציטים או מערכת גלימפטית

מתברר שמערכת לימפה קיימת מאוד במוח – היא פשוט נראית אחרת. במוח תפקוד הלימפה מבוצע על ידי אסטרוציטים, סוג נפוץ של תאי גליה במה שמכונה 'המערכת הגלימפטית' [1]. כפות הרגליים של אסטרוציטים אלה עוטפות את כלי הדם במוח ומבטאות תעלה אקוופורין-4 המאפשרת לאסטרוציטים להעביר CSF לתוך המוח לאורך החלל הפרי-וסקולרי העורקי ולתוך החלל הבין-תאי של רקמת המוח ולאחר מכן לתוך החללים הפרי-וסקולריים והפרי-עצביים הוורידיים, תוך ניקוי מומסים מהנוירופיל לתוך כלי ניקוז לימפה קרום המוח וצוואר הרחם.

תגלית זו נעשתה לראשונה בשנת 2012 על ידי מעבדת Nedergaard על ידי הזרקת עוקבים לתוך CSF של עכברים והדמיה שלהם במיקרוסקופ דו-פוטוני כדי לעקוב אחר קצב התנועה והפינוי של מולקולות בגדלים שונים. נמצא כי מולקולות אלה נעות בקלות דרך החלל הפרה-עורקי ויוצאות בחלל הפרה-ורידי בקצב מהיר פי 100 מקצב הדיפוזיה שהצביע על תהליך פעיל של הסרה. אסטרוציטים כשחקני מפתח התגלו באמצעות עכברים טרנסגניים שחסרו אקוופורין-4, שם נמצאה ירידה של 70 אחוזים בפינוי של מומסים גדולים, כגון עמילואיד-β, שהצטברותם היא סימן היכר מרכזי של דמנציה של אלצהיימר. עם זאת, זה עדיין נושא לוויכוח.

הוכח כי מספר מאפיינים של מערכות הלימפה הגלימפטיות וקרום המוח קיימים בבני אדם. נעשה שימוש בשיטת MRI ניגודיות כדי להראות ש-CSF זורם לאורך מסלולים הדומים מאוד למערכת הגלימפטית המתוארת במכרסמים. עם זאת, גליה בבני אדם שונה באופן מהותי מגליה במכרסמים מבחינת גודל וביטוי גנים ומאפיינים תפקודיים מסוימים. אף על פי כן, לאסטרוציטים אנושיים יש גם ביטוי מקוטב של אקוופורין-4 בכפות הרגליים שלהם. עם זאת, עדיין יש צורך במחקר כדי לאשר אם גורמים ספציפיים המניעים זרימה גלימפטית במכרסמים חלים גם על בני אדם.

פעיל בזמן השינה

היבט מרכזי אחד של המערכת הגלימפטית הוא שהיא פעילה בעיקר במהלך השינה [2]. כאן הפינוי של מטבוליטים מזיקים כמו β עמילואיד (Aβ) גדל פי שניים ביחס למצב הערות. יתר על כן, מחקרי PET גילו כי Aβ מצטבר במוח האנושי הבריא לאחר לילה אחד בלבד של מחסור בשינה, מה שמרמז על כך שהמסלול הגלימפטי האנושי עשוי להיות פעיל בעיקר במהלך השינה. עמילואיד B הוא רק מטבוליט אחד מתוך מאות. המחסור הכללי בפינוי יעיל של פסולת יכול להיות מאחורי שנת לילה לקויה וגורם לסוגים שונים של תפקוד נפשי ונוירולוגי. אנו יודעים זה מכבר ששינה חשובה למוח. זו עשויה להיות אחת הסיבות העיקריות לכך. הגיוני שפינוי פסולת צריך לכבות את הפעילות העיקרית של המוח, אולי בדומה לסיבה לכך שניקוי הרחובות שלנו ופינוי אשפה מתרחשים בדרך כלל כשרובם ישנים כדי להימנע מהתנועה בשעות היום.

ראה פוסט קשור פרופילי בריאות הנפש של יושבניים וחסרי שינה.

המערכת הגלימפטית והפרעות נוירולוגיות ונפשיות

הדוגמה הנחקרת הטובה ביותר היא זו של β עמילואיד ומחלת אלצהיימר. מחקרי PET בבני אדם הראו כי פינוי CSF של עוקבי Aβ וטאו מופחת אצל חולי אלצהיימר בהשוואה לקבוצת ביקורת בריאה. הירידה בפינוי CSF הייתה קשורה גם לעלייה בריכוזי החומר האפור של Aβ במוח האנושי. אחרים פיתחו לאחרונה פרוטוקול לאיסוף נוזל לימפה במוח מכלי הלימפה הנכנסים של בלוטות הלימפה הצוואריות העמוקות (dcLNs), מה שמראה שהוא מכיל הרבה יותר מטבוליטים מאשר CSF [3]. זה מעלה אפשרויות מעניינות של BLF כאינדיקטור רגיש למצבים פתולוגיים. דרך טובה למדוד מטבוליטים בנוזל הלימפה במוח יכולה להיות שימושית מאוד ביצירת קשרים לדינמיקה מוחית ולתוצאות לא מסודרות.

הפניות

[1] Rasmussen et al., המסלול הגלימפטי בהפרעות נוירולוגיות Lancet Neurol. 2018 נובמבר; 17(11):1016-1024.

[2] Xie L, et al. שינה מניעה פינוי מטבוליטים מהמוח הבוגר. מדע 2013; 342(6156): 373–7.

[3] He W. et al., האנטומיה והמטבולום של מערכת הלימפה במוח בבריאות ומחלות פתולוגיה של המוח 2019 נובמבר