Kontakt:jerry.he@wecistanche.com

Cistanche er veldig bra for Alzheimers sykdom

En ny ikke-invasiv teknikk gir et nesten sanntidsbilde av den menneskelige hjernensAvfallfjerningsystem.

Medical University of South Carolina nyheter 24. februar

Et felles forskerteam fra Medical University of South Carolina (MUSC) og University of Florida (UF) beskriver for første gang i tidsskriftet Nature Communications effektene av menneskethjernensAvfall fjerningsystem. Ikke-invasiv og nesten sanntidsvisualisering. Dehjerneer veldig tett organisert, så visualiserer strukturene som behandlerAvfall, også kjent som lymfoide strukturer, har vært en begrensning av feltet.

Forskningen ble publisert i tidsskriftet Nature Communications (siste effektfaktor: 14.919) 11. januar 2022

"Dette er den første fullstendige rapporten som viser strukturen til lymfesystemet i et levende menneskehjerne," sa Dr. Onder Albayram, som ledet forskerteamet og er assisterende professor ved avdelingene for patologi og laboratoriemedisin og nevrovitenskap ved MUSC og forfatteren av artikkelen. Seniorforfatter.

Albayram var fascinert av den mulige tilstedeværelsen av lymfatiske strukturer ihjerne. "Lymphatic clearance-systemet er over hele kroppen," sa han. "Jeg spurte meg selv: 'Hvorfor har vi det ikke i hjernen?'"

Forbedret visualisering avhjernens Avfallfjerningsystemet kan forbedre vår forståelse av hvordan en sunnhjernevirker. Det kan også hjelpe oss å forstå årsakene til nevrodegenerative sykdommer som f.eksAlzheimerssykdom, og hvordanhjernekommer seg etter traumatiskhjerneskade (TBI).

Ved samme vekt, denhjerneer den mest metabolsk krevende delen av kroppen, veier rundt 3 pounds, men krever 20 prosent av det totale oksygenforbruket. Denne metabolske etterspørselen er ledsaget av behovet for regelmessig avhendingAvfall.

Ettersom oksygenbærende blod transporterer viktige næringsstoffer gjennom vev, samler det opp patogener, skadede celler ogAvfall. Denne væsken strømmer deretter inn i lymfekarene, hvor den filtreres gjennom lymfeknutene, som fjerner uønsket avfall.

"I lang tid har folk trodd athjernemangler lymfekar," sa Sait Albayram, MD, professor ved Institutt for nevroradiologi ved University of Florida og hovedforfatter av artikkelen.

"Denne tankegangen begynte å endre seg for rundt 10 år siden, da de første rapportene om eksperimenter med gnagere antydet at det er lymfekar rundt hjernen, sidestilt med blodårer. Men før denne studien var lymfatiske sykdommer tilstede i den menneskelige hjernen. Bevis er fortsatt lite."

Onder Albayram sammenligner hjernen i hodeskallen med et eple som henger i en krukke. Dekker innsiden av "krukken", eller skallen, er en skjør membran kalt hjernehinnene. En væske kalt cerebrospinalvæske (CSF) omgir hjernen. Konvensjonell tenkning er detAvfall-laden væske i hjernen strømmer langs blodårene inn i cerebrospinalvæsken, som deretter beveger seg ut av hodeskallen og inn i venene. Forskning i løpet av det siste tiåret har vist at prosessen er mer kompleks, med tilstedeværelsen av lymfekar (også kalt glymphatic system) i hjernen som spesialiserer seg på å fjerneAvfall.

Imidlertid er det tekniske begrensninger for å observere aktiviteten til disse lymfekarene i den menneskelige hjernen. Den viktigste blant disse er behovet for bruk av det giftige sjeldne jordmetallet Gadolinium, et giftig sjeldne jordartsmetall som brukes som kontrastmiddel ved magnetisk resonansavbildning (MRI), en teknikk som brukes til å se og skille mellomhjernestrukturell teknologi.

I denne studien klarte forskerne å overvinne denne begrensningen og bruke MR for å visualisere lymfekar i hjernehinnene uten bruk av kontrastmidler. I stedet brukte teamet forskjeller i hjernens eget proteininnhold for å lage en kontrastgradient. Strukturer med lavt proteininnhold er mørkere, og strukturer med høyt proteininnhold er lysere, med høy nok oppløsning til å se intrikate detaljer.

Oppdagelsen av hjernehinnelymfenettverket hos pattedyr i løpet av det siste tiåret har snudd en ny side i vår forståelse av cellulær avfallshåndtering ihjerne," sa Adviye Ergul, MD, professor ved Institutt for patologi og laboratoriemedisin ved MUSC University. Ikke forfatteren av denne studien.

Hun sa: "Denne nye studien tar det et skritt fremover ved å eliminere behovet for å injisere et kontrastmiddel for å visualisere lymfekar. Dette er en stor prestasjon som vil bringe feltet dypere inn ihjerneog utvide vår kunnskap om hjernelymfesykdommer. systembevissthet."

Denne enkle og nyskapende metoden gjorde det mulig for forskerne å fange klare bilder av lymfekar, som er høye i protein og omtrent 50 ganger mer rikelig enn CSF, ettersom de kobler hjerneregionen til lymfeknutene i nakken.

Teamet sammenlignet deretter hvordanhjernerav eldre voksne skilte seg fra yngre voksne og fant at eldre voksne hadde redusert hjerneAvfallfjerning.

Ved å bruke denne ikke-invasive MR-teknikken kan forskere og leger nå faktisk se hvordan lymfekarene i en sunn hjerne ser ut og studere hvordan de endrer seg når vi blir eldre, sier Onder Albayram. De kan også bestemme deres rolle i utviklingen av nevrodegenerative sykdommer, som f.eksAlzheimerssykdomog relatert demens. Teknikken kan også brukes til å studere måter å øke hjernens lymfatiske produksjon med alderen, kanskje gi innsikt i utvinning etter traumatisk hjerneskade (TBI).

Onder Albayram sa: "Tenk deg igjenhjernei en flaske, omgitt av tynne lymfekar. Hva skjer under TBI? Er lymfekar skadet og hvordan kommer de seg igjen? Denne teknologien vil tillate oss å begynne å svare på disse spørsmålene."

Referanse

Kilde: Medical University of South Carolina

Et første glimt av menneskethjernensavløp

Referanse:

Albayram, MS, Smith, G., Tufan, F. et al. Ikke-invasiv MR-avbildning av menneskerhjernelymfatiske nettverk med forbindelser til cervikale lymfeknuter. Nat Commun 13, 203 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-021-27887-0