Sistemul limfatic joacă un rol cheie în eliminarea deșeurilor și funcția imunitară. Până în 2012 s-a crezut că nu există un astfel de sistem de eliminare a deșeurilor în creier. Se pare că astrocitele facilitează această sarcină.
Sistemul limfatic joacă un rol cheie în organismul de eliminare a deșeurilor, inclusiv diverse deșeuri metabolice, acumulări de proteine solubile și exces de lichid interstițial. Constă dintr-o rețea de capilare limfatice, noduri și canale care mișcă limfa, un lichid limpede umplut cu deșeuri din țesuturi, le filtrează și returnează lichidul în fluxul sanguin. De asemenea, fac parte din sistemul limfatic splina și timusul care produc celule albe din sânge și joacă un rol cheie în apărarea imunitară.
În mod misterios, după cum veți observa în imaginea de mai jos, sistemul limfatic se oprește la gât. Dar creierul? Cu siguranță și creierul are nevoie de un sistem de eliminare a deșeurilor pentru a funcționa eficient. Cu toate acestea, din punct de vedere anatomic nu au fost găsite vase limfatice și până de curând s-a crezut că nu există un sistem limfatic în creier. În schimb, se credea că eliminarea deșeurilor are loc printr-un fel de proces de degradare.
Un clearance bazat pe astrocite sau un sistem glimfatic
Se pare că există un sistem limfatic în creier – doar că arată diferit. În creier, funcția limfatică este realizată de astrocite, un tip comun de celulă glială în ceea ce a fost numit „sistemul glimfatic” [1]. Picioarele acestor astrocite se înfășoară în jurul vasculaturii din creier și exprimă un canal aquaporin-4 care permite astrocitelor să se deplaseze în LCR în creier de-a lungul spațiului perivascular arterial și în spațiul interstițial al țesutului cerebral și apoi în spațiile perivasculare și perineuronale venoase, curățând substanțele dizolvate de la neuropil în vasele de drenaj limfatic meningeal și cervical.
Această descoperire a fost făcută pentru prima dată în 2012 de laboratorul Nedergaard prin injectarea de trasori în LCR al șoarecilor și imagistica lor cu microscopie cu doi fotoni pentru a urmări rata de mișcare și clearance a moleculelor de diferite dimensiuni. S-a descoperit că aceste molecule se deplasează cu ușurință prin spațiul para-arterial și ies în spațiul para-venos la viteze care au fost de 100 de ori mai rapide decât rata de difuzie, ceea ce a sugerat un proces activ de îndepărtare. Astrocitele ca jucători cheie au fost descoperite folosind șoareci transgenici care nu aveau aquaporină-4, unde s-a găsit o reducere de 70% în clearance-ul substanțelor dizolvate mari, cum ar fi amiloid-β, a căror acumulare este un semn distinctiv cheie al demenței Alzheimer. Cu toate acestea, acesta este încă un subiect de dezbatere.
S-a demonstrat că mai multe caracteristici ale sistemelor limfatic glymphatic și meningeal sunt prezente la om. Metoda RMN de contrast a fost folosită pentru a arăta că LCR curge de-a lungul căilor care seamănă foarte mult cu sistemul limfatic descris la rozătoare. Cu toate acestea, glia la om diferă substanțial diferită de glia la rozătoare în ceea ce privește dimensiunea și expresia genelor și anumite caracteristici funcționale. Cu toate acestea, astrocitele umane au, de asemenea, expresie polarizată a acvaporinei-4 pe picioarele lor finale. Cu toate acestea, sunt încă necesare cercetări pentru a confirma dacă factorii specifici care determină fluxul limfatic la rozătoare se aplică și la oameni.
Activ când dormi
Un aspect cheie al sistemului limfatic este că este predominant activ în timpul somnului [2]. Aici eliminarea metaboliților dăunători, cum ar fi β amiloid (Aβ), crește de două ori în raport cu starea de veghe. Mai mult, studiile PET au arătat că Aβ se acumulează în creierul uman sănătos după o singură noapte de privare de somn, sugerând că calea glimfatică umană ar putea fi, de asemenea, activă în primul rând în timpul somnului. Amiloidul B este doar un metabolit din sute. Lipsa generală a eliminării eficiente a deșeurilor ar putea fi în spatele unui somn prost și o cauză a diferitelor tipuri de disfuncții mentale și neurologice. Știm de mult că somnul este important pentru creier. Acesta poate fi unul dintre motivele majore. Este logic ca îndepărtarea deșeurilor să aibă nevoie de activitatea principală a creierului pentru a fi oprită, poate similar cu motivul pentru care curățarea străzilor noastre și mutarea gunoiului are loc de obicei atunci când majoritatea dorm pentru a evita traficul din timpul zilei.
Vezi postarea conexă Profilurile de sănătate mintală ale sedentarilor și privați de somn.
Sistemul limfatic și tulburările neurologice și de sănătate mintală
Cel mai bine studiat exemplu este cel al β amiloid și al bolii Alzheimer. Studiile PET la om au arătat că clearance-ul LCR al trasoarelor Aβ și tau este redus la cei cu boala Alzheimer comparativ cu martorii sănătoși. Reducerea clearance-ului LCR a fost, de asemenea, asociată cu creșterea concentrațiilor de materie cenușie de Aβ în creierul uman. Alții au dezvoltat recent un protocol de colectare a lichidului limfatic cerebral din vasele limfatice aferente ale ganglionilor limfatici cervicali profundi (dcLN), arătând că acesta conține mult mai mulți metaboliți decât LCR. Acest lucru ridică posibilități interesante ale BLF ca indicator sensibil al condițiilor patologice. A avea o modalitate bună de a măsura metaboliții din lichidul limfatic al creierului poate fi extrem de util în stabilirea legăturilor cu dinamica creierului și rezultatele dezordonate.
Referinţe
[1] Rasmussen et al., Calea glimfatică în tulburările neurologice Lancet Neurol. 2018 noiembrie; 17(11):1016-1024.
[2] Xie L, et al. Somnul determină eliminarea metaboliților din creierul adult. Știință 2013; 342(6156): 373–7.
[3] He W. et al., Anatomia și metabolomul sistemului limfatic din creier în sănătate și boală Patologia creierului 2019 noiembrie