Alzheimer, Parkinson ve diğer nörolojik bozukluklar, beynin zararlı atıkları temizlemekte zorlandığı "kirli beyin" hastalıkları olarak tanımlanabilir. 

Bu hastalıkların gelişiminde yaşlanma, önemli bir risk faktörüdür çünkü yaşlandıkça beynimizin toksik birikimleri temizleme yeteneği yavaşlar. Ancak fareler üzerinde yapılan yeni araştırmalar, yaşa bağlı etkileri tersine çevirmenin ve beynin atık temizleme sürecini geri yüklemenin mümkün olduğunu gösteriyor.

Rochester Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Makine Mühendisliği ve üniversitenin Translasyonel Nöromedikal Merkezi'ndeki bilim insanlarının birlikte yürüttüğü bir çalışma Nature Aging dergisinde yayımlandı.

Çok daha önce, 2012 yılında Rochester Üniversitesi Translasyonel Nöromedikal Merkezi'nin eş direktörü ödüllü nörolog Prof. Maiken Nedergaard ve meslektaşları tarafından tanımlanan glifatik sistemle, beyindeki enerji açlığı çeken nöronlar ve diğer hücreler tarafından normal aktivite sırasında üretilen fazla proteinleri temizlemek için beynin omurilik sıvısının (BOS) kullanıldığı ve özellikle uyku sırasında beynin benzersiz bir atık temizleme işlemi yaptığı belirlenmişti. 

Bu keşif, Alzheimer ve Parkinson gibi beyindeki protein atığının birikmesiyle yaygın olarak ilişkilendirilen hastalıkları tedavi etmek için potansiyel yeni yaklaşımlara alan açtı. Sağlıklı ve genç beyinlerde glifatik sistem bu toksik proteinleri temizlemekte iyi bir iş çıkarır, ancak yaşlandıkça sistem yavaşlar ve bu hastalıklar için zemin hazırlar.

Küçük pompalardan oluşan bir ağ, beyindeki atıkları çekiyor

Kafatasındaki omurilik sıvısı, protein atıklarıyla yüklendikten sonra lenf sistemine ve en sonunda böbreklere ulaşır ve burada vücudun diğer atıklarıyla birlikte işlenir. 

Kirlenmiş omurilik sıvısının yarısı beyinden çıkanlardan oluşurken yeni araştırma kirli sıvının beyinden boyundaki servikal lenf damarlarına ve oradan da böbreklere nasıl ulaştığını belirlemek için ilk kez gelişmiş görüntüleme ve parçacık izleme tekniklerini kullandı.

Araştırmacılar, BOS akışını ölçmenin yanı sıra, boyundaki lenf damarlarının atışını gözlemleyip kaydedebildi.

Araştırmanın baş yazarlarında biri, Rochester Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Üniversitesi Makine Mühendisliği profesörü Dr. Douglas Kelley, "Tek büyük pompası olan kalp gibi kardiyovasküler sistemin aksine, lenf sistemindeki sıvı küçük pompalardan oluşan bir ağ tarafından taşınır" dedi. ‘Lenfanjiyon’ adı verilen bu mikroskobik pompalar, geri akışı önlemek için valflere sahiptir ve lenf damarlarını oluşturmak için birbiri ardına dizilir.

Araştırmada, farelerin yaşlandıkça kasılma sıklığının azaldığı ve valflerin bozulduğu bulundu. Sonuç olarak, yaşlı farelerin beyinlerinden kirli BOS'un akma hızı, genç hayvanlara kıyasla yüzde 63 daha yavaştı.

Bilinen bir ilaç, beyin temizleme sıvılarının akışını yeniden başlatıyor

Ekip daha sonra lenfanjyon pompalarını canlandırıp canlandıramayacaklarını görmek için yola koyuldu. Araştırma ekibi çocuk doğumlarını başlatmak için tıbbi olarak yaygın olarak kullanılan ve düz kas kasılmasına yardımcı olduğu bilinen hormon benzeri bir bileşik olan ‘prostaglandin F2α’ adlı bir ilacı kullanmayı denedi. 

Lenfanjyonlar düz kas hücreleriyle kaplıdır ve araştırmacılar ilacı yaşlı farelerdeki servikal lenf damarlarına uyguladığında, kasılmaların sıklığı ve beyinden gelen kirli BOS akışı, genç farelerdeki verimlilik seviyesine geri dönerek arttı.

Kaynaklar: Science Daily – Rochester University