Spánok detoxikuje mozog
Piatok 18. októbra 2013
Americkí vedci z Rochesteru sa domnievajú, že objavili predtým neznámu funkciu spánku. Podľa vašej štúdie v Science (2013; 342: 373-377) sa intersticiálne priestory mozgu počas spánku rozširujú a vytvárajú „glyfatický“ systém, prostredníctvom ktorého sa z mozgu odstraňujú toxické metabolické produkty. Podľa vedcov by to mohol byť jeden z dôvodov, prečo ľudia a s nimi väčšina zvierat vôbec potrebujú spánok.
Už dlho je známe, že nervové bunky a gliové bunky sa v mozgu nezlepujú. Rovnako ako v iných tkanivách, aj tu existuje medzi bunkami v mozgu intersticiálny priestor, ktorému v minulosti výskum nevenoval veľkú pozornosť.
To sa zmenilo minulý rok, keď tím Maikena Nedergaarda z Lekárskeho centra vedy v translačnej medicíne na univerzite v Rochesteri (2012; 4: 147ra111) dokázal, že mozgovomiechový mok prúdi, hoci veľmi pomaly, mozgovým parenchýmom. Portály vstupu sú paravaskulárne priestory okolo tepien, ktoré prechádzajú subarachnoidálnym priestorom a vstupujú do mozgu.
Drenáž by mala prebiehať cez paravenózne medzery do lymfatického systému v oblasti krku. Podľa experimentov sú hnacou silou malé vodné kanály na výbežkoch astrocytov, takzvané aquaporíny. Pretože astrocyty patria do glie, hovorí Nedergaard o glyfatickom systéme, pričom analogia k lymfatickým cestám je zámerná, čo v mozgu neexistuje.
Podľa Nedergaarda je funkciou glymfatického systému odstránenie znečisťujúcich látok z mozgu. Vo svojej prvej štúdii vedkyňa dokázala, že tekutina pretekajúca parenchýmom absorbuje škodlivé látky vrátane beta-amyloidov, ktorých akumulácia je ústrednou charakteristikou Alzheimerovej choroby.
Teraz výskumník zopakoval experimenty na spiacich myšiach. Na tento účel sa do výluhu zaviedli dve farbivá, ktorých výskyt sa meral v mozgu pomocou dvojfotónovej fluorescencie. Nedergaard zistil, že medzibunkové priestory sa v noci zväčšujú. Ich podiel na celkovom objeme mozgu sa zvýšil zo 14 o viac ako polovicu na 23 percent.
To malo významný vplyv na prietok mozgovomiechového moku cez parenchým. Stúpa o 95 percent a podľa experimentov sú niektoré hlbšie oblasti mozgu vyčerpané iba počas spánku. Výsledkom je výrazné zvýšenie vyplavovania beta-amyloidu počas spánku.
Nedergaard má podozrenie, že spánok reguluje glyfatický systém. Podporuje to skutočnosť, že podávanie antagonistov noradrenalínu do priestoru mozgovomiechového moku zabránilo expanzii interstícia počas spánku. Noradrenalín je dôležitý neurotransmiter prebúdzajúceho sa stavu. Pre Nedergaarda môže byť potreba zbaviť mozog toxických látok hlavným dôvodom, prečo ľudia potrebujú spánok.
Počas tejto doby by boli mozgové bunky, ktorých veľkosť sa musí zmenšovať v dôsledku celkového priestoru obmedzeného lebkovou kosťou, keď sa medzibunkový priestor rozšíri, uvedené do pokojového stavu, aby sa mohol mysliaci orgán očistiť od toxických metabolických produktov alebo znečisťujúcich látok, ako sú beta-amyloidy.
Zatiaľ sa experimenty obmedzovali na myši. Ak sa podobný „glyfatický“ systém dá zistiť aj u ľudí, mohlo by to ovplyvniť súčasné koncepty chorôb, predpovedá redaktorka Suzana Herculano-Houzel z Universidade Federal do Rio de Janeiro. Myslí si, že je mysliteľné, aby sa poruchy glymfatického systému podieľali na patogenéze migrény, epilepsie alebo dokonca nespavosti.