توصل العلماء إلى طريقة لاستعادة وظيفة التطهير الذاتي للدماغ

تُظهر الأبحاث أن الأمراض العصبية، مثل ألزهايمر وباركنسون وغيرهما، تُصنّف على أنها أمراض "دماغية ملوثة"، حيث يصعب على الدماغ التخلص من الفضلات الضارة. وتُعدّ الشيخوخة عامل خطر رئيسي، فمع التقدم في السن، تتباطأ قدرة الدماغ على التخلص من السموم المتراكمة. ومع ذلك، تُظهر أبحاث جديدة أُجريت على الفئران إمكانية عكس التغيرات المرتبطة بالعمر واستعادة عملية تطهير الدماغ.

تُظهر هذه الدراسة أن استعادة وظيفة الأوعية الليمفاوية في الرقبة يُمكن أن يُحسّن بشكل ملحوظ عملية التخلص من الفضلات التي تباطأت مع التقدم في السن في الدماغ. وقد تم ذلك باستخدام دواء قيد الاستخدام السريري، مما يفتح المجال أمام استراتيجية علاجية مُحتملة.

يعد دوغلاس كيلي، أستاذ الهندسة الميكانيكية في كلية هاجيم للهندسة في جامعة روتشستر، أحد المؤلفين الرئيسيين للدراسة المنشورة في مجلة Nature Aging ، إلى جانب مايكين نيدرجارد، المدير المشارك لمركز علوم الأعصاب الانتقالية في الجامعة.

يُعدّ نظام التصفية الغليمفاوية في الدماغ، الذي وصفه نيدرجارد وزملاؤه لأول مرة عام ٢٠١٢، عملية فريدة من نوعها لتصفية الفضلات في الدماغ، حيث يستخدم السائل النخاعي (CSF) للتخلص من البروتينات الزائدة الناتجة عن النشاط الطبيعي لخلايا الدماغ. وقد أدى هذا الاكتشاف إلى مناهج جديدة لعلاج الأمراض المرتبطة بتراكم نفايات البروتين في الدماغ، مثل مرض الزهايمر (بيتا أميلويد وتاو) ومرض باركنسون (ألفا ساينوكلين). في الأدمغة السليمة والصغيرة، يُنقّي الجهاز الغليمفاوي الدماغ بفعالية من هذه البروتينات السامة، ولكن مع تقدمنا في السن، يتباطأ هذا النظام، مما يُهيئ الظروف لتطور هذه الأمراض.

شبكة من المضخات الصغيرة تزيل النفايات من الدماغ

بعد خروج السائل الشوكي المحمّل بالبروتين من الجمجمة، يجب أن يمر عبر الجهاز الليمفاوي، وصولاً إلى الكلى، حيث يُعالَج مع فضلات الجسم الأخرى. تستخدم الدراسة الجديدة تقنيات تصوير متطورة وتقنيات تتبع الجسيمات لتفصيل المسار عبر الأوعية الليمفاوية العنقية في الرقبة، والذي يخرج من خلاله نصف السائل الشوكي الملوث إلى الدماغ.

بالإضافة إلى قياس تدفق السائل الدماغي الشوكي، تمكن الباحثون من مراقبة وتسجيل نبض الأوعية اللمفاوية في الرقبة، والتي تساعد على سحب السائل الدماغي الشوكي من الدماغ. وصرح كيلي: "على عكس الجهاز القلبي الوعائي، حيث توجد مضخة واحدة كبيرة - القلب - يُنقل السائل في الجهاز اللمفاوي بواسطة شبكة من المضخات الدقيقة". تحتوي هذه المضخات المجهرية، التي تُسمى الأوعية اللمفاوية، على صمامات تمنع التدفق العكسي، وتتصل ببعضها البعض لتكوين الأوعية اللمفاوية.

وجد الباحثون أنه مع تقدم الفئران في العمر، انخفض معدل انقباضات الأوعية اللمفاوية وتوقف الصمامات عن العمل. ونتيجةً لذلك، انخفض معدل إزالة السائل الدماغي الشوكي الملوث من الدماغ بنسبة 63% لدى الفئران الأكبر سنًا مقارنةً بالفئران الأصغر سنًا.

دواء معروف يعيد تدفق السوائل المنظفة في الدماغ

قرر الفريق بعد ذلك معرفة إمكانية إنعاش الأوعية اللمفاوية، وحدد دواءً يُسمى البروستاجلاندين F2α، وهو مركب شبيه بالهرمونات يُستخدم غالبًا في الطب لتحفيز المخاض، ومعروف بتحفيزه لانقباض العضلات الملساء. تُبطّن الأوعية اللمفاوية بخلايا عضلية ملساء، وعندما طبّق الباحثون الدواء على الأوعية اللمفاوية العنقية لدى فئران مسنة، ازداد معدل الانقباض وتدفق السائل الدماغي الشوكي الملوث من الدماغ، ليعود إلى المستويات التي شوهدت لدى الفئران الشابة.

قال كيلي: "تقع هذه الأوعية الدموية بالقرب من سطح الجلد، ونعلم أهميتها، ونعرف الآن كيفية تسريع وظائفها". وأضاف: "من الممكن أن يُشكل هذا النهج، ربما بالتزامن مع تدخلات أخرى، أساسًا لعلاجات مستقبلية لهذه الأمراض".