Так само, як і головний мозок, очі – привілейований орган. Очі, які часто поетично називають дзеркалом душі, були зовсім по-іншому розглянуті завдяки унікальному набору досліджень. Як і мозку, очам бракує класичних лімфатичних судин, що відповідають за циркуляцію рідини та виведення відходів життєдіяльності, як це зазвичай працює в периферичних органах. В останні роки було виявлено, що в мозку є особлива “глімфатична” система – привілейований і специфічний лише для мозку метод утилізації молекулярних відходів. В здоровому стані ця транспортна система включає виведення таких нейротоксичних білків, як амілоїд-β, із головного мозку. З іншого боку, коли система працює неправильно, це призводить до накопичення небезпечної кількості амілоїду в бляшках, які обкрадають розум.

Зараз міжнародна команда на чолі з Dr. Maiken Nedergaard, нейробіолог із University of Copenhagen в Данії, та Xiaowei Wang із обох університетів University of Copenhagen та University of Rochester в Нью-Йорку, знайшли докази наявності глімфатичної системи в очах ссавців. Maiken Nedergaard є відкривачем системи виведення відходів в мозку, та саме він ввів термін “глімфатичний”.

Нові дані пояснюють яким чином глімфатична система підтримує здоров’я очей та підкреслює, що порушення роботи (засмічення) цього життєво важливого шляху може призвести до глаукоми – однієї із провідних причин сліпоти в світі. Nedergaard визначає термін “глімфатичний” як амальгаму із двох слів – гліальний та лімфатичний. Гліальні клітини – це головні клітинні компоненти, які підтримують нейрони. Глімфатичний шлях замінює собою лімфатичну систему, якої не існує ні в мозку, ні в очах.

У своїй статті в Science Translational Medicine дослідники повідомили, що глімфатична система очей дуже нагадує за своїми функціями глімфатичний шлях в мозку. Більше того, вони зробили висновок, що система дренажу відповідає за усунення метаболічного, клітинного та іншого “сміття” із очей. Відкриття було здійснене обширною дослідницькою командою, яка крім членів із Данії та Нью-Йорка, включала членів із University of California в Берклі, Haukeland University Hospital в норвегії, Ludwig Maximilians University в Германії, та кількох інших провідних дослідницьких центрів.

“Подібно до мозку всередині черепної коробки, внутрішні структури ока містяться в обмеженому просторі, що вимагає жорсткого контролю гомеостазу рідини. І все ж, що очі, що головний мозок, позбавлені традиційних лімфатичних судин, які мають вирішальне значення у кліренсі рідини та розчинених речовин з периферичних тканин”, – пише Nedergaard.

Щоб дізнатись чи існує дійсно глімфатична система в очах, вчені звернули свій погляд на лабораторних мишей, як на ссавців вибору. Завдяки ін’єкціям мічених флуоресцеїном трассерів (включаючи мічений людський амілоїд- β) в чисту гелеподібну рідину скловидного тіла в очах мишей, дослідники змогли відслідкувати шлях токсичних амілоїдних протеїнів на їх шляху із очних яблук крізь дискретні канали зорового нерву. В кінцевому рахунку, уламки цих речовин знаходили в лімфатичних судинах шиї.

Інтригуючим є те, що лімфатичні судини з’єднані із тими самими шляхами, які виводять відходи із мозку. Відкриття є першим в своєму роді, і відкриває нове вікно для розуміння того, як очі очищаються від метаболітів та клітинного сміття. Отримані результати також проливають світло на те, яким чином очі та мозок діляться критично важливими шляхами.

Не заважаючи на те, що знахідка є новою, система очищення мозку була відкрита Nedergaard ще у 2012 році. Цей шлях включає лабіринт заплутаних периваскулярних тунелів, утворених гліальними клітинами, які лежать в основі ефективної елімінації розчинних метаболітів з центральної нервової системи. Крім утилізації відходів, Nedergaard з колегами виявили, що ці шляхи підтримують розподіл критичних поживних речовин та сполук в мозку. Такі сполуки включать глюкозу, амінокислоти, фактори росту та ліпіди.

Що стосується глімфатичної системи, то Maiken Nedergaard з командою розкрили, в основному нічну систему. В попередніх дослідженнях вони повідомляли, що глімфатичні процеси працюють лише під час циклу сну і вимикаються під час неспання. У спільному дослідженні разом з трьома університетами в Нью-Йорку п’ять років тому, Nedergaard виявила, що сон на боці найкраще посилює функцію глімфатичної системи в мозку. Також вона зазначила, що бічна позиція під час сну – є найбільш поширеною серед ссавців. Люди, ведмеді в сплячці, домашні собаки та кішки – численні представники тваринного царства – проводять частину або весь свій час протягом циклу сну лежачи на боці.

“Цікаво, що бічне положення під час сну є найбільш поширеним серед людей та більшості тварин, навіть у дикій природі”, – сказала тоді Maiken Nedergaard.

Крім того, команда хотіла дізнатись як ця система пов’язана із захворюванням очей, коли транспортування відходів не працює належним чином. Щоб краще зрозуміти зв’язок системи утилізації із глаукомою, дослідники вивчили дві різні мишачі моделі глаукоми. Глаукома спричиняє сліпоту шляхом ураження зорового нерву.

Не заважаючи на те, що дослідники прогнозували більш ефективне виведення амілоїду завдяки вищому внутрішньоочному тиску, миші з глаукомою зберігали велику частину токсичного білка всередині очей. Тому вчені стверджують, що їх результати свідчать про зв’язок глаукоми та несправності роботи глімфатичних дренажних шляхів очей.

Оригінальна стаття була опублікована на порталі Medical Xpress 27 квітня 2020 року.