Слана течност редовно пролази кроз мозак да би се избацили токсини и отпад, али после можданог удара, ова течност преплави орган, утапајући његове ћелије.
Отицање у мозгу, познато као мождани едем, настаје након можданог удара док вода тече у ћелије мозга и простор који их окружује. Годинама су научници сматрали да та вишак течности долази из крви, али нови докази говоре да вода извире из другог извора: цереброспиналне течности богате натријумом која прожима мозак. Ови резултати долазе и из живих модела миша и из људског ткива.
Открића објављена 30. јануара у часопису Сциенце указују на потенцијалне третмане којима би се смањио отицање у мозгу и побољшао опоравак пацијената након можданог удара.
Циклус прања је кренуо по злу
Мождани удари настају када блокада затвара крвне жиле у мозгу или ако се посуда потпуно поквари. Без адекватног снабдевања енергијом, ћелије мозга више не могу да спречавају које честице пролазе кроз њихове мембране. У року од неколико минута, неурони набрекну попут напуњених кугли на плажи и почињу да стварају кратак спој, накупљају штету и умиру. Неколико сати касније, чврсто уплетено ткиво које облаже крвне судове у мозгу, крвно-мождана баријера, такође почиње да не ради, а цео орган поприма воду.
"Преко 60 година људи су мислили да ово накупљање течности долази из крви" цури кроз компромитовану крвно-мождану баријеру, рекао је главни аутор студије др Хумберто Местре, клиничар и тренутни докторски студент Медицинског центра Универзитета у Роцхестеру ( УРМЦ) Центар за транслацијску неуромедицину. Али церебрални едем поставља се много пре него што се крвно-мождана баријера разбије, што је навело Местре и његове колеге да се питају да ли вода заиста долази однекуд.
"Нико није гледао ове алтернативне изворе течности", рекао је Местре. Цереброспинална течност, која чини око 10% течности која се налази у лобањској шупљини сисара, истакла се као обећавајући кандидат, додао је.
У мозгу цереброспинална течност тече кроз лимфни систем, мрежа црева која вијуга стазама урезаним венама и артеријама органа, наводи се у извештају 2015 у часопису Неуроцхемицал Ресеарцх. Течност тече непосредно изван крвних жила, задржаних на месту „тунеластог тунела“ ћелија. (Слика дужине жице, која представља артерију која се налази унутар гуменог црева, који делује попут спољњег тунела испуњеног течношћу.) Док се мишићи дуж артерија стежу, оближња цереброспинална течност се гура дуж своје руте и скупља метаболички отпад на начин. Поред изношења смећа, лимфни систем такође може помоћи у дистрибуцији масти, шећера и других важних једињења у мозгу.
Иако су пресудни у здравом мозгу, након можданог удара, лимфни систем иде косом и покреће појаву едема, открили су Местре и његови коаутори. "Цереброспинална течност је заправо главни покретач бубрења одмах након што се догоди мождани удар", рекао је Местре.
Задржавање поплаве
Улога цереброспиналне течности у можданом удару научници су деценијама избегавали делимично јер није постојала технологија која би пратила мождани удар који се одвија у стварном времену, рекао је Местре.
Он и његови коаутори комбиновали су неколико техника да би проматрали промену протока течности код мишева који су доживели мождани удар. Тим је завирио у мозак животиња користећи МРИ и двомофонски микроскоп, који користи светлост и флуоресцентне хемикалије за осликавање живих ткива. "Ми у основи можемо да замислимо шта цереброспинална течност ради док се мождани удар догоди", рекао је Местре. Инфузијајући течност радиоактивним честицама, истраживачи су такође могли утврдити како се проток мењао током времена.
Користећи ове методе, тим је утврдио да едем задржава мишји мозак "већ три минуте" после можданог удара, много пре него што је крвно-мождана баријера почела да цури, рекао је Местре. Као кратке спојеве ћелија мозга, у простор ван својих мембрана убацују хемијске гласнике познате као неуротрансмитере и калијум. Ћелије у близини реагирају на прилив хемикалија и заузврат, кратки спој. Док се ове електричне олује провлаче кроз мозак, мишићи унутар крвних судова се сужавају и стварају џеп простора између себе и околног лимфног система. Слана цереброспинална течност се усисава у резултирајући вакуум, повлачећи молекуле воде заједно са собом.
"Где год да се накупља натријум, вода ће га следити", рекао је Местре. Тим је могао гледати како се ова игра вођа одвија у одабраним деловима мозга, али нису могли истовремено да прате проток воде у целом органу. Користећи компјутерски модел да симулирају читаву мрежу у лимфи, могли су предвидети како ће сужени крвни судови покретати проток воде кроз читав мозак миша након можданог удара.
Да би повезали тачкице између мишева и људи, аутори су прегледали мождано ткиво пацијената који су умрли од исхемијског можданог удара, при чему крвни угрушак блокира крвне жиле у мозгу. Мишеви и људски мозак акумулирали су течност у истим пределима, наиме у подручјима кроз која гимфатски систем тече и скупља отпад. С обзиром на снажну повезаност животиња и људи, „ови налази могу пружити концептуалну основу за развој алтернативних стратегија лечења“, напоменули су аутори.
Тим је тестирао једну од ових стратегија на мишевима тако што је блокирао водени канал на астроцитима, ћелијама у мозгу који помажу усмеравање воде кроз лимфни систем. Мишеви којима је недостајао канал спорије су развијали едеме након можданог удара, што сугерише да би сличан третман могао показати обећавајуће код људских пацијената. Поред блокирања протока воде, будући третмани могу потенцијално да спрече едеме успоравањем ширења електричне активности изазване можданим ударом у мозгу, додали су аутори. Ове електричне олује настављају да бране мозак данима након можданог удара, изазивајући едеме сваки пут када се догоде.
Штетни таласи електричне активности који се виде код исхемијског можданог удара такође се појављују у сагласности са „практично сваком повредом“, каже Местре. Нова студија наговештава да глифатски систем може играти улогу у условима где постоји крварење у и око мозга, трауматичне повреде мозга, па чак и мигрене, мада такве везе остају „чисто спекулативне“. Местре је рекао да би глимфатски систем лекарима могао понудити потпуно нову стратегију лечења акутних повреда мозга, каже Местре.
