Учёные: мозг выводит отходы через нос

Ученые из Института Гладстона в США совершили открытие, которое переворачивает прежние представления о работе мозга: оказалось, что значительная часть белковых отходов выводится через носовые проходы, оболочки мозга и ткани черепа, а вовсе не через шейные лимфатические узлы, как полагали десятилетиями. Исследователи убеждены, что сбои в этой системе очистки могут быть напрямую связаны с развитием болезни Альцгеймера. Результаты работы опубликованы в журнале Cell.

Мозг непрерывно производит белки, которые, отработав свое, должны быть удалены из тканей. Долгое время научное сообщество придерживалось устоявшейся точки зрения: главным каналом выведения таких отходов служат лимфатические узлы шеи. Однако новое исследование кардинально меняет эту картину.

Чтобы проследить путь белков, ученые прибегли к изящному приему: генетически модифицировали нейроны мышей, заставив их вырабатывать светящийся зеленый белок. Благодаря этому впервые удалось в реальном времени наблюдать весь маршрут отходов — от момента их образования до полного выведения из организма.

Результаты оказались неожиданными: до шейных лимфатических узлов добирается лишь незначительная часть белков. Основной же поток отходов покидает мозг совершенно другими путями — через его оболочки, ткани черепа и носовые проходы.

Еще одним сюрпризом стало то, что разные области мозга используют собственные, независимые маршруты очистки. Белки из верхних отделов выводились через ближайшие пути, а отходы из глубоких структур — через каналы у основания мозга. Этот принцип исследователи назвали «моделью ближайшего выхода».

При моделировании болезни Альцгеймера картина резко менялась: система очистки давала сбой, белковые отходы с трудом покидали мозг и начинали накапливаться в тканях. Авторы работы полагают, что именно такие нарушения могут запускать накопление токсичных белков, характерных для нейродегенеративных заболеваний.

Исследователи уверены, что их открытие поможет глубже понять механизмы развития болезни Альцгеймера и в перспективе способно привести к созданию принципиально новых методов лечения, направленных на восстановление естественной системы очистки мозга.