Hjernen renses tregere når vi blir eldre. Nå er forskere på sporet av en løsning

2 months ago 15

Forskning på mus finner at prosessen som renser hjernen for avfallsstoffer når vi sover går veldig mye treigere når vi blir eldre. Men forskerne fant også en måte å gjenopprette systemet hos de eldre musene. Det kan kanskje føre til fremtidig behandling. (Foto: Yuri A / Shutterstock / NTB)

– Det er spektakulært at alder spiller en så viktig rolle her, og at medikamenter kan gjøre såpass mye med å korrigere effekten, sier norsk forsker.

Mens du sover, renses hjernen din.

Hjernevæsken skyller gjennom hjernevevet og tar med seg skadelige avfallsstoffer ut.

Prosessen er helt essensiell for at hjernen skal fungere optimalt. Opphopning av avfallsstoffer knyttes til sykdommer som Alzheimers og Parkinsons.

Det er ikke så lenge siden forskerne oppdaget hvem det er som utfører denne vaktmesterjobben – nemlig gliacellene.

Men hvordan avfallet tar veien ut av hodet har vært uklart.

I en ny studie viser forskere fra University of Rochester Medical Center hvordan avfallsstoffene fraktes ut av hjernen, og hvorfor det går så mye treigere med søppeltømmingen når vi blir eldre.

Gjennom museforsøk finner de dessuten at effekten faktisk kan reverseres.

Nettverk av bitte små pumper

Hjernevæske full av avfallsstoffer må komme seg til lymfesystemet, ut i blodbanen og til slutt ned til leveren, der det behandles sammen med andre avfallsstoffer i kroppen.

I 2015 oppdaget forskere at det finnes lymfeårer i hinnene som ligger rundt hjernen, og det ble antatt at væsken gikk ut gjennom disse og ned mot lymfeknutene som vi har på halsen.

For å finne ut av akkurat hvordan dette skjer, har forskerne brukt avanserte bildeteknikker og fulgt partiklenes reise i lymfesystemet til mus på nært hold. Resultatet er en detaljert beskrivelse av hjernevæskens ferd ut av hjernen og gjennom lymfesystemet.

– I motsetning til blodsirkulasjonen som benytter seg av én pumpe, nemlig hjertet, så blir væsken i det glymfatiske systemet transportert av et nettverk av bitte små pumper, sier Douglas Kelley, en av forskerne bak studien, i en pressemelding.

Det glymfatiske systemet er navnet til hjernens avfallssystem – ordet er en kombinasjon av gliaceller og lymfesystem.

Forskerne finner at de mikroskopiske pumpene i lymfeårene har ventiler som hindrer at væsken flyter feil vei. De er koblet sammen en etter en og former slik lymfeårene.

Mer enn halvert funksjon i eldre mus

Forskerne så at aldring i musene hadde en tydelig effekt på dreneringssystemet.

De bitte små pumpene klarte ikke å pumpe like ofte. I tillegg virket ikke ventilene som skulle hindre feil flyt like godt.

Faktisk gikk ferden til den skitne hjernevæsken 63 prosent saktere ut av hjernen til de eldre musene, sammenlignet med yngre mus.

Mens vi sover, renses hjernen for skadelige slaggstoffer. Kanskje er dette en av årsakene til at vi sover så mye som en tredjedel av livet vårt. Opphopning av avfallsstoffer i hjernen forbindes med sykdommer som Alzheimers og Parkinsons.

Brukte medisin som setter i gang fødsler

Nå ville forskerne se om det var mulig å gjenopprette pumpesystemet hos de eldre musene.

For å teste dette tok de i bruk et hormonlignende medikament kalt prostaglandin f2α.

Dette brukes til vanlig for å sette i gang fødsler eller fremkalle aborter, fordi det fører til sammentrekninger av livmoren.

For å studere effekten av prostaglandin på pumpesystemet – og ikke andre deler av kroppen – ble musene lagt i narkose, og medikamentet ble tilført direkte på lymfeårene med kirurgi.

Forsøket virket: Med tilført prostaglanding økte antall sammentrekninger i pumpesystemet, og mengden skitten hjernevæske som ble pumpet vekk fra hjernen økte. Systemet ble gjenopprettet til et nivå omtrent som hos friske mus.

– Disse årene er praktisk plassert nær overflaten av huden. Vi vet at de er viktige og nå vet vi også hvordan vi kan øke funksjonen, sier Kelley i pressemeldingen.

Forskerne håper at funnet kan legge grunnlaget for fremtidig behandling av sykdommer knyttet til dårlig rensing av hjernen.

Upløyd mark

Rune Enger leder forskergruppen GliaLab ved Universitetet i Oslo. Her forsker han på hvordan gliacellene fungerer, mer spesifikt hvordan blodårene påvirker hjernevæskesystemet mens vi sover.

Enger karakteriserer den nye studien som nybrottsarbeid.

– Det som er nytt her, er at de ser på mekanismene for hvordan disse lymfeårene som drenerer hjernen faktisk fungerer, sier han.

Hvordan lymfesystemet fungerer i kroppen ellers vet vi litt om, men hvordan lymfeårene som går fra hjernen til halsen fungerer har ikke verden sett før.

– Det er en veldig interessant del av puslespillet som ikke har vært spesielt godt kartlagt – og det er en nødvendig del av puslespillet. Hvis man har et problem med at kloakken ikke forsvinner, så hjelper det jo ikke å bare studere hvordan toalettet fungerer. Du må vite hele veien ned til havet.

Rune Enger forsker på hvordan gliacellene renser hjernen for avfallsstoffer mens vi sover.

At lymfeårene fungerer så mye dårligere med alderen, og at dette kanskje kan korrigeres med et medikament er også spennende, synes Enger.

– Det er spektakulært både at alder spiller en så viktig rolle her, og at medikamenter kan gjøre såpass mye med å korrigere denne effekten, sier han.

– Hvis dette skulle være riktig og stå seg hos mennesker, så er det et veldig spennende funn i seg selv, og helt upløyd mark hva gjelder måter å påvirke sykdomsforløp eller forebygge sykdom.

– Det er et langt hopp til mennesker

Og samtidig:

– Vi må huske på at dette er en studie i mus. Det er et langt hopp til mennesker, sier Enger.

Å oversette fra mus til mennesker i forskning på feltet er et av områdene Enger og kollegaene jobber med.

– Det er også slik at dette var mus i narkose, som ble underlagt akutt kirurgi for at prostaglandinet skulle treffe akkurat lymfeårene. Det kaller for en viss nøktern optimisme, sier han.

For prostaglandin kan fungere på mange ulike ting i kroppen hvis man bare svelger det som en pille.

– Det er ikke lett å se for seg hvordan man kan gjøre dette på mennesker, selv om de har noen forslag, sier Enger.

– Det er nok ikke noe som blir brukt i behandling av mennesker de neste ti årene. Men det kan hende det er en god tanke om hvordan man kan manipulere disse systemene.