Ученые сняли вопрос: мозг выводит отходы жизнедеятельности через нос

Исследователи из Института Гладстона в США установили, что значительная часть белковых отходов, образующихся в центральной нервной системе, выводится не через шейные лимфатические узлы, а через носовые проходы, оболочки головного мозга и костные ткани черепной коробки. По их мнению, нарушение данного процесса может быть связано с развитием болезни Альцгеймера. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Cell.

Головной мозг непрерывно синтезирует белки, которые должны быть выведены из тканей после выполнения своих функций. Ранее считалось, что основным механизмом удаления этих метаболитов являются шейные лимфатические узлы. Однако новые данные свидетельствуют о том, что система очистки функционирует иначе.

Для исследования путей миграции белков ученые генетически модифицировали нейроны лабораторных мышей, сделав их способными экспрессировать флуоресцентный зеленый белок. Это позволило впервые визуализировать процесс перемещения метаболитов от места их образования до вывода из организма.

Как оказалось, лишь незначительная часть белков достигает шейных лимфатических узлов. Основная масса метаболитов выводится через мозговые оболочки, костные ткани черепной коробки и носовые проходы.

Различные регионы головного мозга используют разные маршруты для выведения метаболитов. Белки из поверхностных структур мозга выводятся через соседние пути, в то время как метаболиты из глубинных областей удаляются через каналы у основания мозга. Этот принцип авторы исследования назвали «моделью ближайшего выхода».

При болезни Альцгеймера данный механизм работает некорректно: белковые метаболиты хуже выводятся из центральной нервной системы и накапливаются в ее тканях. Ученые предполагают, что такие нарушения могут способствовать аккумуляции токсичных белков, которые характерны для нейродегенеративных заболеваний.

Данное открытие может способствовать более глубокому пониманию механизмов развития болезни Альцгеймера и в перспективе привести к разработке новых терапевтических стратегий, направленных на восстановление естественной системы выведения метаболитов из головного мозга.