Tuzlu sıvı, toksinleri ve atıkları temizlemek için düzenli olarak beyinden akar, ancak inmeden sonra bu sıvı organı taşarak hücrelerini boğar.
Beyin şişmesi, beyin ödemi olarak bilinir, inme sonrasında su beyin hücrelerine ve onları çevreleyen alana akarken meydana gelir. Bilim adamları yıllardır bu fazla sıvının kandan geldiğini düşünüyorlar, ancak yeni kanıtlar suyun başka bir kaynaktan tamamen yayıldığını gösteriyor: beyne nüfuz eden sodyum açısından zengin beyin omurilik sıvısı. Bu sonuçlar hem canlı fare modellerinden hem de insan dokusundan gelir.
30 Ocak'ta Science dergisinde yayınlanan bulgular, beyindeki şişliği azaltmak ve inme sonrası hastaların iyileşmesini iyileştirmek için potansiyel tedavilere işaret ediyor.
Yıkama çevrimi yanlış gitti
İnme, bir tıkanıklık bir kan damarını beyne soktuğunda veya bir damar tamamen yırtıldığında ortaya çıkar. Yeterli bir enerji kaynağı olmadan, beyin hücreleri artık hangi parçacıkların zarlarından geçtiği konusunda polis yapamazlar. Birkaç dakika içinde, nöronlar aşırı dolu plaj topları gibi şişer ve kısa devreye girmeye başlar, hasar alır ve ölür. Saatler sonra, beyindeki kan damarlarını kaplayan sıkı dokunmuş doku, kan-beyin bariyeri de arızalanmaya başlar ve tüm organ su alır.
"60 yıldan fazla bir süredir insanlar bu sıvı birikiminin kandan geldiğini düşünüyorlar", Rochester Üniversitesi Tıp Merkezi'nde bir klinisyen ve şu anki doktora öğrencisi olan riskli kan-beyin bariyerinden sızdılar. URMC) Translasyonel Nöromedisin Merkezi. Ancak beyin ödemi, kan-beyin bariyeri bozulmadan çok önce başlar ve Mestre ve meslektaşlarına suyun gerçekten başka bir yerden gelip gelmediğini merak etmesine neden olur.
"Kimse bu alternatif sıvı kaynaklarına bakmamıştı," dedi Mestre. Memeli kranial kavitesinde bulunan sıvının yaklaşık% 10'unu oluşturan beyin omurilik sıvısı, umut verici bir aday olarak öne çıktı.
Neurochemical Research dergisindeki 2015 tarihli rapora göre, beyinte beyin omurilik sıvısı, organın damarları ve arterleri tarafından oyulmuş yollar boyunca sarma yapan bir tüp ağı olan olimpik sistemden akıyor. Sıvı, hücrelerin "halka şekilli tüneli" tarafından yerinde tutulan kan damarlarının hemen dışına akar. (Sıvı ile dolu dış tünel gibi davranan, kauçuk bir hortumun içinde duran, bir arteri temsil eden bir tel uzunluğunu resmedin.) Arterler boyunca kaslar kasıldığında, yakındaki beyin omurilik sıvısı yolu boyunca itilir ve metabolik atıkları alır. yol. Çöpü çıkarmanın yanı sıra, olimpik sistem yağların, şekerlerin ve diğer önemli bileşiklerin beyindeki dağılımına da yardımcı olabilir.
Mestre ve yardımcı yazarları, sağlıklı bir beyinde çok önemli olmasına rağmen, bir inme sonrasında, olimpik sistem samanlaşır ve ödem başlangıcını yönlendirir. Mestre, "Beyin omurilik sıvısı, inme gerçekleştikten hemen sonra şişmenin birincil nedenidir." Dedi.
Selde kalmak
Beyin omurilik sıvısının inme içindeki rolü, bilim insanlarını onlarca yıl boyunca atlattı, çünkü Mestre, gerçek zamanlı olarak ortaya çıkan bir inmeyi gözlemlemek için hiçbir teknolojinin olmadığını söyledi.
O ve yardımcı yazarları, inme yaşayan farelerde sıvı akışındaki değişikliği gözlemlemek için çeşitli teknikleri birleştirdiler. Ekip, canlı dokuları görüntülemek için ışık ve floresan kimyasallar kullanan hem MRI hem de iki foton mikroskop kullanarak hayvanların beyinlerine baktı. "Temel olarak, felç olurken beyin omurilik sıvısının ne yaptığını hayal edebiliyoruz," dedi Mestre. Sıvıyı radyoaktif parçacıklar ile doldurarak, araştırmacılar akış hızının zaman içinde nasıl değiştiğini de belirleyebilirler.
Mestre, bu yöntemleri kullanarak, ödemin beyin beynini inmeden sonra, kan-beyin bariyerinin sızmaya başlamadan çok önce "3 dakika kadar erken" aldığını belirledi. Beyin hücreleri kısa devre olarak, nörotransmitter ve potasyum olarak bilinen kimyasal habercileri zarlarının ötesindeki boşluğa yayarlar. Yakındaki hücreler kimyasalların akışına ve dolayısıyla kısa devreye tepki verir. Bu elektrik fırtınaları beyinden geçerken, kan damarlarındaki kaslar kasılır ve kendileri ile çevredeki olimpiyat sistemi arasında bir boşluk cebi oluşturur. Tuzlu beyin omurilik sıvısı, ortaya çıkan vakuma emilir ve su moleküllerini onunla birlikte çeker.
"Sodyum nerede birikirse onu takip edecek," dedi Mestre. Ekip, bu liderlik oyununu beynin belirli bölgelerinde ortaya çıktığını izleyebildi, ancak aynı anda tüm organdaki su akışını izleyemedi. Bununla birlikte, tüm olimpik ağı simüle etmek için bir bilgisayar modeli kullanarak, kan damarlarının daralmadan sonra tüm fare beyninden su akışını nasıl yönlendireceğini tahmin edebildiler.
Fareler ve insanlar arasındaki noktaları birleştirmek için, yazarlar iskemik inmeden ölen hastaların beyin dokusunu incelediler, burada bir kan pıhtısı beyindeki bir kan damarını bloke eder. Fare ve insan beyni, aynı bölgelerde, yani olimpik sistemin içinden geçtiği ve atıkları topladığı alanlarda sıvı biriktirdi. Yazarlar, hayvanlar ve insanlar arasındaki güçlü korelasyon göz önüne alındığında, "bu bulgular alternatif tedavi stratejilerinin geliştirilmesi için kavramsal bir temel sağlayabilir" dedi.
Ekip, farelerde bu stratejilerden birini, beynin sudaki olimpik sisteme yönlendirmesine yardımcı olan astrositler üzerindeki bir su kanalını bloke ederek farelerde test etti. Kanaldan yoksun olan fareler inme sonrası ödem geliştirmek için daha yavaştı, bu da benzer bir tedavinin insan hastalarda umut vaat edebileceğini düşündürdü. Yazarlar, su akışını engellemeye ek olarak, gelecekteki tedavilerin beyinde inme kaynaklı elektriksel aktivitenin yayılmasını yavaşlatarak ödemi potansiyel olarak önleyebileceğini de ekledi. Bu elektrik fırtınaları, inmeden sonraki günler boyunca beyni kışkırtmaya devam eder ve her seferinde ödem teşvik eder.
Mestre, iskemik inmede görülen zararlı elektriksel aktivite dalgalarının da "hemen hemen her yaralanma" ile birlikte ortaya çıktığını söyledi. Yeni çalışma, bu tür bağlantıların "tamamen spekülatif" kalmasına rağmen, lenfatik sistemin beynin içinde ve çevresinde kanama, travmatik beyin hasarı ve hatta migren koşullarında rol oynayabileceğini ima ediyor. Bir gün, olimpiyat sistemi doktorlara akut beyin yaralanmalarını tedavi etmek için yepyeni bir strateji sunabileceğini söyledi.
