Kako krvni sudovi uklanjaju štetne otpadne materije iz mozga

Kako krvni sudovi uklanjaju štetne otpadne materije iz mozga

Reč „ispiranje mozga“ obično izaziva negativne asocijacije. Ali zdravlje našeg mozga sigurno zavisi od toga. Naučnici sa Univerziteta u Oslu nedavno su došli do novih i važnih otkrića o tome kako i zašto se to dešava kada spavamo.

Krvni sudovi u mozgu se sužavaju i šire u određenim obrascima dok spavamo i ovo je verovatno jedan od ključnih mehanizama koji pokreće uklanjanje štetnih otpadnih materija iz našeg mozga.

„Naša otkrića nam mogu pomoći da pronađemo nove načine za lečenje ili čak prevenciju Alchajmerove bolesti i drugih neurodegenerativnih bolesti. Ovi nalazi takođe mogu pomoći da se kreiraju strategije za efikasnije isporuku lekova u mozak“, objašnjava vanredni profesor Rune Enger u Letten Centru u Univerzitet u Oslu.

„Ispiranje mozga“ ili uklanjanje otpada iz mozga je proces uklanjanja štetnih otpadnih produkata iz mozga. Mozak neprestano proizvodi otpadne supstance i ako ih se previše akumulira, to povećava rizik od Alchajmerove bolesti i drugih neurodegenerativnih bolesti.

„Proces ‘ispiranja mozga’ je daleko efikasniji kada spavate nego kada ste budni. Razlog za to još nije jasan“, kaže Enger, koji radi na Institutu osnovnih medicinskih nauka. On je poslednji autor novog članka objavljenog u Nature Communications.

Otpadni proizvodi iz mozga se čiste duž specijalizovanih tunela oko krvnih sudova mozga. Zbog toga kretanje krvnih sudova može uticati na ovaj proces. Istraživači su omogućili da miševi spavaju prirodno, a zatim su pomoću naprednog laserskog mikroskopa ispitali šta se dešava u njihovim mozgovima.

Otkrili su da su se krvni sudovi u mozgu, posebno arterije, širili i sužavali u određenim obrascima dok su miševi spavali. Takvi pokreti nisu primećeni kod budnih miševa. Ovi pokreti verovatno pumpaju tečnost oko mozga kada spavamo, čisteći mozak od otpadnih supstanci.

Do sada se verovalo da je samo dubok san uključen u ovo čišćenje otpadnih materija. Ipak, u ovoj studiji, istraživači su primetili nešto zapanjujuće: krvni sudovi u mozgu su se sužavali i širili u obrascima koji su jedinstveni za svaku fazu spavanja u celom ciklusu spavanja, uključujući dubok san, REM spavanje, pa čak i kratka buđenja koja čine naš noćni san i su prirodni deo ciklusa spavanja.

Tokom dubokog sna arterije su se polako širile i sužavale, ali kako su miševi prešli u REM san, ove oscilacije su postale manje dok se arterija polako širila. U REM fazi spavanja arterije su ostale proširene pre nego što su se brzo suzile na kraju ciklusa spavanja do iste veličine kao pre nego što su zaspali. Takva suženja se dešavaju i tokom kratkih buđenja koja doživljavamo dok spavamo.

„Kao da svaki deo ciklusa spavanja ima svoj jedinstveni ples moždanih arterija“, kaže jedan od prvih autora dr Laura Bojarskaite.

Istraživači su videli da ova proširenja i suženja arterija zavisna od ciklusa spavanja utiču na veličinu kanala oko krvnih sudova koji su važni za transport tečnosti i molekula u mozgu. Ovi kanali su se širili i sužavali u korak sa krvnim sudovima, što je navelo Engera i njegove kolege da veruju da je protok tečnosti takođe pogođen.

Istraživači su zatim nastavili da koriste biomehaničko kompjutersko modeliranje i simulacije.

„Da sumiramo, otkrili smo da proširenja i suženja arterija i istovremene promene u kanalima oko njih imaju veliku ulogu i u protoku tečnosti i transportu supstanci u mozgu“, objašnjava Kent-Andre Mardal, koji je vodio rad kompjuterskog modeliranja u studiji.

Istraživači veruju da ova nova studija može objasniti zašto je protok tečnosti i uklanjanje otpada u mozgu drugačiji kada spavate u poređenju sa budnim i identifikuje dinamiku krvnih sudova u snu kao potencijalnu metu za prevenciju neurodegenerativnih bolesti i za poboljšanje isporuke lekova u mozak.