کلسترول ممکن است سیستم پاکسازی مغز را در بیماری آلزایمر مختل کند

به نظر می رسد شبکه گلیمفاتیک به ویژه برای سلامت مغز مهم است

جریان مایع در مغز در مدل موش مبتلا به بیماری آلزایمر به شدت کاهش یافت و ممکن است کلسترول عامل آن باشد. اختلال در سیستم گلیمفاتیک، شبکه پاکسازی مواد زائد مغز، به ساخت پروتئین های مضر مرتبط با این بیماری کمک می کند. اکنون، کلسترول با کاهش این گردش خون مرتبط است، شاید با مسدود کردن مسیرهای حیاتی در مغز.

با این حال، این به دور از اثبات است و بسیاری از سوالات باقی می ماند. روسلین بیل از دانشگاه استون در بیرمنگام بریتانیا که در این تحقیق شرکت نداشت، می‌گوید: «من این را بیشتر به عنوان یک قطعه فرضیه‌ساز در نظر می‌گیرم.

بیماری آلزایمر شایع ترین نوع زوال عقل است که حدود 50 میلیون نفر را در سراسر جهان تحت تاثیر قرار می دهد. افراد مبتلا به آلزایمر دو نوع پروتئین مضر را در مغز خود انباشته می کنند: بتا آمیلوئید که به صورت پلاک جمع می شود و تاو که به هم گره می زند.

بسیاری از مطالعات نشان می‌دهند که یکی از عوامل مؤثر در آلزایمر، عدم پاکسازی مواد شیمیایی زائد از مغز است. مغز افراد بدون آلزایمر مواد زائد مضر را از طریق سیستم گلیمفاتیک دفع می‌کند: شبکه‌ای از کانال‌های باریک که در امتداد دیواره‌های خارجی رگ‌های خونی مغز قرار دارند. جریان گلیمفاتیک در مدل‌های موش این بیماری کاهش می‌یابد، اما شواهدی در حال افزایش است که می‌توان آن را از طریق داروها، قرار گرفتن در معرض نور و صدا یا حتی استنشاق دوز بالای دی اکسید کربن بازسازی کرد.

برای درک بهتر این اختلال، Do-Geun Kim و همکارانش در موسسه تحقیقات مغز کره در Daegu، کره جنوبی، دو گروه از موش ها را مورد مطالعه قرار دادند. برخی از آنها برای بیان پنج جهش مرتبط با آلزایمر در افراد مهندسی ژنتیک شده بودند، در حالی که بقیه سالم بودند.

این تیم یک رنگ را به سیسترنا مگنا، محفظه ای در پشت مغز که پر از مایع مغزی نخاعی است، تزریق کردند. سپس موش‌های مختلف 5 دقیقه، 15 دقیقه، 30 دقیقه، 60 دقیقه یا 120 دقیقه پس از تزریق کشته شدند.

در موش‌های سالم، رنگ در 30 دقیقه اول در امتداد شریان‌هایی که در امتداد زیرین مغز قرار دارند و سپس در بافت مغز پخش می‌شود. در 120 دقیقه، رنگ تقریبا به طور کامل از بین رفته بود، که نشان می دهد توسط سیستم گلیمفاتیک پاک شده است.

با این حال، در موش‌های اصلاح‌شده ژنتیکی، رنگ در اطراف بیرونی رگ‌ها جمع می‌شود و مقدار کمی از آن به بافت مغز می‌رسد. کیم می گوید: «گذرگاه تا حدودی مسدود شده است.

جریان گلیمفاتیک طبیعی درست خارج از رگ های خونی اتفاق می افتد. سلول های مغزی به نام آستروسیت ها امتداد پا مانند خود را در اطراف این رگ ها می پیچند و کانال های باریکی به نام فضاهای دور عروقی ایجاد می کنند که مایع می تواند از طریق آن جریان یابد. محققان دریافتند که این فضاها در موش‌هایی که بیماری آلزایمر را مدل‌سازی می‌کنند به طور قابل‌توجهی باریک‌تر از موش‌های سالم است.

علاوه بر این، آنها دریافتند که رنگ کمی که در مغز موش های اصلاح شده ایجاد می شود، بیشتر در پلاک های آمیلوئید آنها ختم می شود. محققان پیشنهاد می‌کنند که این پلاک‌ها مانند یک اسفنج عمل می‌کنند و مایعی را که معمولا در مغز گردش می‌کند، جذب می‌کنند.

در نهایت، تیم به بررسی نقش بالقوه کلسترول در اختلال عملکرد گلیمفاتیک پرداختند. یکی از مهم ترین عوامل خطر بیماری آلزایمر جهش در پروتئینی به نام آپولیپوپروتئین E است و یکی از وظایف اصلی آن تولید کلسترول در مغز است.

محققان مغز موش ها را با یک نشانگر فلورسنت که به کلسترول متصل می شود رنگ آمیزی کردند. در موش‌های سالم، آن‌ها پس از 5 دقیقه مقدار زیادی فلورسانس را در مغز مشاهده کردند که سپس سطح آن کاهش یافت. اگرچه نامشخص است، اما ممکن است به دلیل انتشار کلسترول در مغز در پاسخ به رنگ و سپس پاک شدن آن باشد. با این حال، در موش های اصلاح شده، سیگنال کلسترول تا 120 دقیقه افزایش یافت.

کلسترول مجموعه ای از نقش ها را در مغزهای سالم دارد، از جمله تنظیم سیگنال بین نورون ها. کیم می‌گوید که ممکن است کلسترول مواد شیمیایی را از فضاهای اطراف عروقی به نورون‌ها منتقل کند و می‌گوید ممکن است چیزی در مورد بیماری آلزایمر وجود داشته باشد که کلسترول را تغییر می‌دهد تا جریان آن را مسدود کند.

مایکن ندرگارد از دانشگاه روچستر در نیویورک، یکی از کاشفان سیستم گلیمفاتیک می‌گوید: «فضاهای اطراف عروق بزرگراهی برای جریان سریع مایعات هستند. "اگر این به خطر بیفتد، وارد کردن چیزی به مغز واقعا سخت است."

با این حال، او می‌گوید این مطالعه به وضوح نشان نمی‌دهد که کلسترول چه نقشی در عملکرد گلیمفاتیک دارد یا چرا در موش‌های اصلاح‌شده رفتار متفاوتی داشت. "چرا کلسترول بسیج شده است؟" او می پرسد. بیل می‌خواهد آزمایش‌ها را با موش‌های زنده تکرار کند، بنابراین جریان مایع مغزی نخاعی را می‌توان در زمان واقعی ردیابی کرد، نه در اسلایدهای میکروسکوپی از موش‌های مرده.