Ein neu entdeckter „Schutzschild“ in der Gehirn Hilft bei der Beseitigung von Abfällen aus dem Organ und dient als Wachturm für wachsame Immunzellen, die auf Anzeichen einer Infektion achten, berichteten Wissenschaftler in einer Studie über das Gehirn von Mäusen und Menschen.
Die Studie, veröffentlicht am Donnerstag (5. Januar) in der Zeitschrift Wissenschaft (öffnet in neuem Tab)beschreibt eine dünne Gewebeschicht, die nur wenige misst Zellen dick und teilt ein übergreifendes Kompartiment im Gehirn, das als Subarachnoidalraum bezeichnet wird, horizontal in zwei Hälften. Mehrere unterschiedliche Gewebeschichten befinden sich zwischen der inneren Oberfläche des Schädels und der äußeren Oberfläche des Gehirns, und der Subarachnoidalraum liegt zwischen zwei dieser Gewebeschichten. Der Raum selbst ist nicht leer; Es enthält ein spinnennetzartiges Netzwerk aus Bindegewebe, das sich zwischen den benachbarten Gewebeschichten erstreckt, Major Blut Gefäße und eine farblose Flüssigkeit namens Liquor cerebrospinalis (CSF), laut der medizinischen Online-Ressource StatPearls (öffnet in neuem Tab).
Der das Gehirn umgebende Liquor wirkt wie ein Stoßdämpfer, ähnlich der Polsterung in einem Fahrradhelm. Diese Flüssigkeit hängt jedoch nicht nur im Subarachnoidalraum ab. Stattdessen fließt es durch verschiedene Röhren und Kompartimente im und um das Gehirn herum und liefert Nährstoffe an das Organ, während es seine Abfallprodukte in den Blutkreislauf spült. Der neu entdeckte „Schild“ hilft wahrscheinlich, diese wichtigen Funktionen von CSF zu kontrollieren, schlossen die Studienautoren.
„Die Entdeckung einer neuen anatomischen Struktur, die den Liquorfluss im Gehirn und um das Gehirn trennt und dabei hilft, den Fluss zu kontrollieren, verschafft uns jetzt ein viel größeres Verständnis für die ausgeklügelte Rolle, die der Liquor nicht nur beim Transport und der Entfernung von Abfällen aus dem Gehirn spielt, sondern auch darin Unterstützung seiner Immunabwehr“, Seniorautor Dr. Maiken Nedergaard (öffnet in neuem Tab)Co-Direktor des Zentrums für Translationale Neuromedizin an der Universität Rochester und der Universität Kopenhagen, sagte in a Aussagen (öffnet in neuem Tab).
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Der Schild, den die Autoren als subarachnoidale lymphatische Membran (SLYM) bezeichnen, teilt den Subarachnoidalraum in ein oberes Kompartiment, näher am Schädel, und ein unteres Kompartiment, näher am Gehirn. Experimente ein Mäuse schlug vor, dass die dünne Membran am meisten blockiert Proteine von einem Kompartiment in das andere übergehen, obwohl es sehr kleine Moleküle passieren lässt. (Das Team fand auch Hinweise auf das SLYM in Gewebeproben von erwachsenen menschlichen Gehirnen.)
Die neu entdeckte Membran kann dabei helfen, frischen Liquor von kontaminiertem Liquor zu trennen, der Abfall und potenziell schädliche Proteine, wie die damit verbundenen Amyloid-Plaques, enthält Alzheimer-Erkrankungund dabei helfen, diese Substanzen aus dem Gehirn zu leiten, stellten die Autoren die Theorie auf. Um zu verstehen, wie dies in einem gesunden Gehirn funktioniert und was passiert, wenn der Schild beschädigt wird, „bedarf es detaillierterer Studien“, stellten sie fest.
Die Studie ergab auch, dass eine große Anzahl und Vielfalt von immun Zellen können in den Schild eingebettet werden und zeigten, dass diese Immunzellen als Reaktion darauf an Zahl zunehmen Entzündung und fortgeschrittenes Altern bei Mäusen. Dieser Befund deutet darauf hin, dass das SLYM als Ort der „immunologischen Überwachung“ dient, von dem aus Immunzellen den Liquor auf Anzeichen von Infektionen und Entzündungen überwachen und bei Bedarf zusätzliche Abwehrkräfte herbeirufen können, schlossen die Autoren.
Wenn das SLYM jedoch reißt, können Immunzellen aus dem Knochenmark des Schädels die Oberfläche des Gehirns überfluten, einen Bereich, den sie normalerweise nicht erreichen würden. Dieser Befund könnte helfen zu erklären, warum traumatische Hirnverletzungen oft eine anhaltende Entzündung des Gehirns auslösen und den normalen Liquorfluss durch und um das Organ stören, schlugen die Autoren vor, obwohl diese Hypothesen getestet werden müssen.
Traumatische Hirnverletzungen seien auch mit einem erhöhten Risiko verbunden, später an Alzheimer zu erkranken, fügten die Autoren hinzu, und dieses erhöhte Risiko könnte teilweise durch das Trauma erklärt werden, das neue Risse in den Schutzschild des Gehirns einführt – den SLYM, so die Theorie der Autoren.