در مطالعه‌ای جدید ، محققان دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس با همکاری محققان موسسه ملی اختلالات عصبی و سکته مغزی (NINDS)، با تمرکز بر سیستم حذف مواد زائد مغز، ارتباطی مستقیم بین مغز و لایه محافظ قوی آن یعنی سخت‌شامه پیدا کرده‌اند.
به گزارش تکناک، ممکن است این ارتباط‌ها به مایعات زائد اجازه خروج از مغز را بدهند و در عین حال مغز را در معرض سلول‌های ایمنی و سایر سیگنال‌های دریافتی از سخت‌شامه قرار دهند. این امر یک باور مرسوم را زیر سوال می‌برد که می گوید مغز با یک سری موانع محافظ از محیط اطراف خود جدا می‌شود و آن را از مواد شیمیایی خطرناک و سموم موجود در محیط در امان نگه می‌دارد.
دکتر دانیل رایش، یکی از محققان این مطالعه گفت: مایع زائد از مغز به داخل بدن حرکت می‌کند، دقیقاً مانند نحوه خروج فاضلاب از خانه‌های ما. در این تحقیق این سوال برای ما پیش آمد که وقتی لوله‌های تخلیه از خانه که در این مورد مغز است، خارج می‌شوند و به سیستم فاضلاب شهری در بدن وصل می‌شوند، چه اتفاقی می‌افتد.
رایش در آزمایشگاه خود از تصویربرداری رزونانس مغناطیسی با وضوح بالا (MRI) برای مشاهده ارتباط بین مغز و سیستم‌های لنفاوی بدن در انسان استفاده کرد. در همین حال، گروه تحقیقاتی یکی دیگر از محققان به نام کیپنیس، به‌طور مستقل از سلول‌های زنده و سایر تکنیک‌های تصویربرداری میکروسکوپی مغز برای مطالعه این سیستم‌ها در موش‌ها استفاده کردند.
محققان با استفاده از MRI، مغز گروهی از داوطلبان سالم که گادوبوترول که به معنای رنگ مغناطیسی مورد استفاده برای تجسم اختلالات در سد خونی مغزی یا سایر انواع آسیب عروق خونی است را تزریق کرده بودند، اسکن کردند. رگ‌های بزرگ از سد عنکبوتیه عبور می‌کنند که خون را از مغز دور می‌کند و این موارد به وضوح در اسکن‌های MRI مشاهده شد. با پیشرفت اسکن، حلقه‌ای از رنگ در اطراف آن سیاهرگ‌های بزرگ ظاهر شد که به آرامی در طول زمان پخش شدند، که این امر نشان می‌دهد مایع می‌تواند از فضای اطراف آن سیاهرگ‌های بزرگ یعنی جایی که آنها از سد عنکبوتیه در مسیرشان به سخت‌شامه عبور می‌کنند، عبور کند.
آزمایشگاه کیپنیس مشاهدات مشابهی را روی موش‌ها انجام داد. گروه تحقیقاتی او به موش‌ها، مولکول‌های ساطع کننده نور تزریق کردند. مانند آزمایش‌های MRI، دیده شد که مایع حاوی این مولکول‌های ساطع کننده نور به سد عنکبوتیه که رگ‌های خونی از آن عبور می‌کنند، می‌لغزد.
کشف نقاط خروجی کاف عنکبوتیه
محققان با هم، کافی از سلول‌ها را پیدا کردند که رگ‌های خونی را هنگام عبور از فضای عنکبوتیه احاطه کرده بودند. به نظر می‌رسد که این نواحی که محققان آنها را نقاط خروجی کاف عنکبوتی (ACE) نامیدند، به عنوان مناطقی عمل می‌کنند که مایع، مولکول‌ها و حتی برخی سلول‌ها می‌توانند از طریق آنها از مغز به سخت‌شامه و بالعکس عبور کنند، بدون اینکه اجازه اختلاط کامل دو مایع را بدهند. در برخی از اختلالات مانند بیماری آلزایمر، اختلال در دفع مواد زائد می‌تواند باعث ایجاد پروتئین‌های بیماری زا شود. در ادامه قیاس فاضلاب، کیپنیس اتصال احتمالی به نقاط ACE را توضیح داد:
او گفت: اگر سینک شما گرفتگی داشته باشد، می‌توانید آب سینک را تخلیه کنید یا شیر آب را تعمیر کنید، اما در نهایت باید فاضلاب را تعمیر کنید. در مغز، گرفتگی در نقاط ACE ممکن است از خروج مواد زائد جلوگیری کند. اگر بتوانیم راهی برای تمیز کردن این گرفتگی‌ها پیدا کنیم، می‌توانیم از مغز محافظت کنیم.
یکی از مفاهیم نقاط ACE این است که آنها مناطقی هستند که سیستم ایمنی ممکن است در آنجا در معرض تغییراتی باشد که در مغز رخ می‌دهند و به آن واکنش نشان دهد. هنگامی که موش‌های آزمایشگاه دکتر کیپنیس دچار اختلالی شدند که در آن سیستم ایمنی به میلین در مغز و نخاع آنها حمله کرد، سلول‌های ایمنی در اطراف نقاط ACE و حتی بین دیواره رگ خونی و سلول‌های کاف دیده شدند. این امر به مرور زمان منجر به شکست خود نقطه ACE شد. هنگامی که توانایی سلول‌های ایمنی برای تعامل مستقیم با نقاط ACE مسدود شد، شدت عفونت کاهش یافت.
کیپنیس گفت: سیستم ایمنی از یک سری مولکول برای انتقال مولکول‌هایی استفاده می‌کند که از مغز به سخت‌شامه عبور می‌کنند. این تقاطع باید به شدت تنظیم شود، در غیر این صورت ممکن است اثرات مضری بر عملکرد مغز رخ دهد.
رایش و گروهش ارتباط جالبی بین سن شرکت‌کنندگان و نشتی نقاط ACE مشاهده کردند. در شرکت‌کنندگان مسن تر، رنگ بیشتری به مایع اطراف و فضای اطراف رگ‌های خونی نشت می‌کرد.
رایش گفت: این مسئله ممکن است به کاهش آهسته نقاط ACE در طول پیری اشاره کند و می‌تواند به این دلیل باشد که مغز و سیستم ایمنی اکنون می‌توانند به روش‌هایی با هم تعامل داشته باشند که مجاز نیستند.
ارتباط با پیری و اختلال در سدی که مغز و سیستم ایمنی را از هم جدا می‌کند، با آنچه در موش‌های پیر و در اختلالات خودایمنی مانند مولتیپل اسکلروزیس مشاهده شده است، مطابقت دارد. این ارتباط جدید بین مغز و سیستم ایمنی می‌تواند به توضیح اینکه چرا با افزایش سن خطر ابتلا به بیماری‌های عصبی افزایش می‌یابد، کمک کند، اما تحقیقات بیشتری برای تأیید این ارتباط مورد نیاز است.
