איך המוח מוציא את האשפה שלו? זהו תפקידה של מערכת הניקוז הלימפתי של המוח, והמאמצים להבין כיצד היא פועלת דחקו את הגבולות של טכנולוגיות הדמיית המוח.
מחקר חדש ב iScience על ידי חוקרים מהאוניברסיטה הרפואית של דרום קרולינה חושף, לראשונה בבני אדם, עדויות למרכז שלא זוהה בעבר במערכת הניקוז הלימפתי של המוח – עורק קרום המוח האמצעי (MMA). תוך ניצול שותפות של נאס"א שסיפקה גישה לטכנולוגיות MRI בזמן אמת שפותחו במקור כדי לחקור כיצד טיסה בחלל משפיעה על דינמיקת הנוזלים במוח האנושי, צוות המחקר של MUSC, בראשות Onder Albayram, Ph.D., עקב אחר זרימת נוזל המוח השדרה והבין-מערכתי לאורך ה-MMA בחמישה משתתפים בריאים במשך תקופה של שש שעות. הם גילו שזרימת הניקוז של נוזל המוח השדרה הייתה פסיבית, מה שמרמז על זרימת דם לימפתית ולא. לדם הייתה זרימה מהירה ודינמית יותר.
ראינו דפוס זרימה שלא התנהג כמו דם שעובר בעורק; זה היה איטי יותר, יותר כמו ניקוז, מה שמראה שהכלי הזה הוא חלק ממערכת הניקוי של המוח."
אונדר אלביירם, Ph.D., פרופסור חבר, המחלקה לפתולוגיה ורפואת מעבדה, MUSC
מערכת העצבים המרכזית, המורכבת מהמוח ומחוט השדרה, מוקפת בקרום מגן רב-שכבתי המכונה קרומי המוח. אלביירם פועל כבר יותר מעשור כדי לתאר את כלי הלימפה של קרום המוח, שלדעתו חיוניים להעברת פסולת אל מחוץ למוח ואל מערכת הלימפה ההיקפית, שם ניתן לסלק אותה מהגוף.
עד לפני כעשור חשבו שממברנות קרום המוח הללו מבודדות את המוח משאר מערכת החיסון של הגוף, בפרט ממערכת הלימפה. עבודתו של אלביירם משנה פרדיגמה זו על ידי מראה שהממברנות הללו מכילות כלי לימפה המשולבים בפריפריה. הבנת חילופי הנוזלים בין המוח לשאר הגוף חיונית להרחבת האפשרויות שלנו למניעה וטיפול במחלות פסיכיאטריות ונוירולוגיות.
אלביירם היה בין הראשונים שדמיינו כלי לימפה קרומי המוח בבני אדם, כפי שדווח במאמר ב-2022 ב-Nature Communications. המחקר ב iScience לוכד את זרימת הנוזלים בתוך ארכיטקטורת הלימפה של קרום המוח עמוק בתוך המוח האנושי בזמן אמת ומאמת את הממצאים הללו באמצעות הדמיה מתקדמת של רקמה אנושית לאחר המוות.
כדי לאשר את מה שהם ראו ב-MRI, הצוות של Albayram בחן רקמת מוח אנושית בהדמיה ברזולוציה גבוהה במיוחד. בעבודה עם מדענים מאוניברסיטת קורנל, הצוות השתמש בטכניקה מתקדמת המאפשרת לחוקרים לראות סוגי תאים רבים ושונים בבת אחת. מיפוי מפורט זה הראה שהאזור סביב ה-MMA מרופד בתאים שנמצאים בדרך כלל בכלי הלימפה של הגוף, הערוצים האחראים לפינוי פסולת.
תוצאות אלו אישרו שהנוזל הנע באיטיות שנראה ב-MRI אכן זורם דרך כלי לימפה אמיתיים, לא כלי דם – מקשר את תמונות המוח ישירות לראיות סלולריות.
הליבה בעבודתו של אלביירם היא התמקדות בביצוע תצפיות בבני אדם תחילה, לפני התרחבות למודלים ניסיוניים, כגון עכברים, ולא להיפך. מרכיב מרכזי אחד במחקר זה הוא שהוא נערך באנשים בריאים. הבנה ברורה של אופן פעולתם של מבנים אלה בתנאים רגילים חיונית כדי לזהות מה משתנה כאשר דברים משתבשים – למשל, לאחר פציעה מוחית טראומטית או במהלך מצבים ניווניים עצביים.
ההשלכות של גילוי זה מתרחבות להזדקנות, דלקת עצבית, פגיעה מוחית, מחלת אלצהיימר ואפילו הפרעות פסיכיאטריות. אלביירם כבר עוסק במחקר המבוסס על תצפיות מפתח בארכיטקטורת הניקוז הלימפתי בחולים עם מחלות ניווניות, במטרה לפתח דרכים טובות יותר לאבחן מחלות מורכבות אלו מוקדם יותר, למנוע אותן ולתכנן טיפולים חדשים.
"אתגר מרכזי בחקר המוח הוא שאנחנו עדיין לא מבינים עד הסוף איך מוח בריא מתפקד ומתבגר", אמר אלביירם. "ברגע שנבין איך נראה 'נורמלי', נוכל לזהות סימנים מוקדמים של מחלה ולתכנן טיפולים טובים יותר".
