Nová technika MRI ukazuje pohyb mozkomíšního moku
Výzkumníci z LUMC poprvé ukázali, jak mozek pohybuje mozkomíšní tekutinou, a to díky nové technice MRI. Tento objev poskytuje nové poznatky o vzniku nemocí mozku, jako je cerebrální amyloidní angiopatie (CAA) a Alzheimerova choroba.
Naše mozky disponují vlastním čisticím systémem, který odstraňuje odpadní látky pomocí mozkomíšního moku (cerebrospinální tekutiny, CSF). Pokud tento systém nefunguje správně, mohou se hromadit škodlivé látky, což může vést k poškození mozku.
Hlavní funkcí CSF
Dlouho se předpokládalo, že CSF slouží zejména jako tlumič nárazů, ale nyní je jasné, že také hraje zásadní roli při vyplavování odpadů. Měření této toku se však ukázalo být složité; jak se tekutina přesně pohybuje, co pohánělo proudění a jak se to mění při nemoci, bylo obtížné zachytit. Dříve bylo často nutné podávat kontrastní látku pomocí epidurální injekce, což je nepříjemný a invazivní postup.
Bezpečnější metoda
S novou technikou MRI zvanou CSF-STREAM to již není nutné. Tato metoda byla speciálně vyvinuta k tomu, aby viditelně zobrazila mozkomíšní tekutinu bez jehel nebo kontrastních látek. To činí výzkum bezpečnějším a komfortnějším pro pacienty. Navíc je technika natolik přesná, že vědci dokážou sledovat tok i v těch nejmenších kanálcích kolem cév.
Výzkumnice Lydiane Hirschler uvedla: „Skutečnost, že nyní můžeme non-invazivně vidět, jak se mozkomíšní tekutina pohybuje mozkem, je obrovský pokrok. Zejména vzhledem k tomu, že vidíme tak jasné rozdíly mezi pacienty s CAA a zdravými lidmi. To otevírá nové možnosti.“
Pohyb tekutiny a jeho vliv
Skany MRI trvají přibližně čtyřicet minut. Během této doby vědci měří, jak různé rytmy těla ovlivňují tok CSF. Každý úder srdce posune tekutinu o kousek vpřed. Dýchání hraje také roli spolu s vasomotorem: pomalými, rytmickými kontrakcemi cév. Aby tento proces učinili viditelným, dostali účastníci vizuální podnět. Výzkumník Thijs van Osch poznamenal: „Lidé ležící v MRI skeneru viděli blikající šachovnicový vzor, jehož frekvence odpovídá pomalým mozkovým vlnám, které se objevují během spánku.“
Pro výzkum byly provedeny skeny mozku osmi pacientů s CAA a osmi zdravými dobrovolníky ve spolupráci s výzkumníky z Bonnu. Bylo se zaměřeno na tok CSF v perivaskulárních prostorech, malých kanálcích kolem cév, kde se odpadní látky odvádějí.
Neočekávané výsledky
U zdravých lidí CSF plynule prochází těmito kanálky, ale u pacientů s CAA byl tok narušen. Zajímavé je, že vědci zjistili, že mozek v některých oblastech proudil rychleji než obvykle, zejména kolem báze mozku. Hirschler dodala: „Očekávali jsme, že tok u CAA bude pomalejší. Ale viděli jsme nárůst o dvacet procent u báze mozku. To bylo skutečně překvapující.“
Možným vysvětlením je, že malé boční kanálky, které se nacházejí hlouběji v mozku, se ucpávají, což způsobuje, že se mozkomíšní tekutina chová jako řeka, která se nemůže větvit: proudí rychleji kolem mozku, ale horší způsobem odvádí odpadní látky. Hirschler zdůraznila, že jde zatím pouze o teorii a že bude potřeba další výzkum.
Důležitost mozkomíšního moku
Naše mozky neustále produkují látky, jako jsou proteiny. Časem se tyto látky poškozují nebo se stávají nadbytečnými a musí být odstraněny. V ostatních částech těla přebírají tuto úlohu lymfatické uzliny, ale v mozku tyto struktury chybí. Proto se předpokládá, že mozkomíšní tekutina plní tuto čisticí roli. Pokud tento systém selže, zůstávají za sebou odpadní látky, jako je amyloid-beta. Tento protein je spojen s CAA, Alzheimerovou chorobou a dalšími problémy s mozkem. Hromadění amyloid-beta může vést k mozkovým krvácením a problémům s pamětí.
Budoucnost výzkumu nemocí mozku
Díky CSF-STREAM mohou nyní vědci přesně sledovat, kde čisticí systém mozku funguje dobře a kde ne, například u CAA. Tyto znalosti pomáhají lépe porozumět nemocem mozku a mohou v budoucnu přispět k včasnému odhalení a prevenci.
Hirschler poznamenala: „Nyní disponujeme technikou, která konečně ukazuje, jak se mozkomíšní tekutina pohybuje. To otevírá zcela nový svět výzkumu, s příležitostmi pro zlepšení diagnostiky a podporu hledání léčby pro nemoci mozku, jako je CAA.“
