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Uma nova técnica não invasiva fornece uma visão quase em tempo real do cérebro humanodesperdícioremoçãosistema.

Notícias da Universidade Médica da Carolina do Sul em 24 de fevereiro

Uma equipe de pesquisa conjunta da Universidade Médica da Carolina do Sul (MUSC) e da Universidade da Flórida (UF) descreve pela primeira vez na revista Nature Communications os efeitos dado cérebrodesperdício remoçãosistema. Visualização não invasiva e quase em tempo real. océrebroé muito densamente organizado, então visualizar as estruturas que processamdesperdício, também conhecidas como estruturas linfóides, tem sido uma limitação do campo.

A pesquisa foi publicada na revista Nature Communications (fator de impacto mais recente: 14.919) em 11 de janeiro de 2022

"Este é o primeiro relatório completo mostrando a estrutura do sistema linfático em um ser humano vivo.cérebro", disse o Dr. Onder Albayram, que liderou a equipe de pesquisa e é professor assistente nos Departamentos de Patologia e Medicina Laboratorial e Neurociência da MUSC e autor do artigo.

Albayram ficou intrigado com a possível presença de estruturas linfáticas nocérebro. "O sistema de limpeza linfática está em todo o corpo", disse ele. "Eu me perguntei: 'Por que não temos isso em nossos cérebros?'"

Melhor visualização dodo cérebro desperdícioremoçãosistema poderia melhorar nossa compreensão de como uma vida saudávelcérebrofunciona. Também pode nos ajudar a entender as causas de doenças neurodegenerativas, comoAlzheimerdoença e como océrebrose recupera de traumacérebrolesão (TCE).

Com o mesmo peso, océrebroé a parte metabolicamente mais exigente do corpo, pesando cerca de 3 quilos, mas exigindo 20 por cento do consumo total de oxigênio. Essa demanda metabólica é acompanhada pela necessidade de descartar regularmentedesperdício.

À medida que o sangue transportador de oxigênio transporta nutrientes vitais através dos tecidos, ele coleta patógenos, células danificadas edesperdício. Este fluido então flui para os vasos linfáticos, onde é filtrado através dos gânglios linfáticos, que eliminam qualquer resíduo indesejado.

"Durante muito tempo, as pessoas pensaram que océrebrocarece de vasos linfáticos", disse Sait Albayram, MD, professor do Departamento de Neurorradiologia da Universidade da Flórida e principal autor do artigo.

"Esse pensamento começou a mudar cerca de 10 anos atrás, quando os primeiros relatos de experimentos em roedores sugeriram que existem vasos linfáticos ao redor do cérebro, justapostos aos vasos sanguíneos. Mas antes deste estudo, os vasos linfáticos estavam presentes no cérebro humano. escassa."

Onder Albayram compara o cérebro no crânio a uma maçã pendurada em uma jarra. Cobrindo o interior do "jarro", ou crânio, há uma membrana frágil chamada meninges. Um fluido chamado líquido cefalorraquidiano (LCR) envolve o cérebro. O pensamento convencional é quedesperdícioO fluido carregado no cérebro flui ao longo dos vasos sanguíneos para o líquido cefalorraquidiano, que então sai do crânio e entra nas veias. Pesquisas na última década mostraram que o processo é mais complexo, com a presença de vasos linfáticos (também chamados de sistema linfático) no cérebro que se especializam em removerdesperdício.

No entanto, existem limitações técnicas para observar a atividade desses vasos linfáticos no cérebro humano. A principal delas é a necessidade do uso do metal tóxico de terras raras gadolínio, um metal tóxico de terras raras usado como agente de contraste em ressonância magnética (RM), técnica utilizada para visualizar e diferenciar oscérebrotecnologia estrutural.

Neste estudo, os pesquisadores conseguiram superar essa limitação e usar a ressonância magnética para visualizar os vasos linfáticos nas meninges sem o uso de agentes de contraste. Em vez disso, a equipe usou diferenças no conteúdo de proteína do próprio cérebro para criar um gradiente de contraste. Estruturas com baixo teor de proteína são mais escuras e estruturas com alto teor de proteína são mais brilhantes, com resolução alta o suficiente para ver detalhes intrincados.

A descoberta da rede linfática meníngea em mamíferos na última década virou uma nova página em nossa compreensão do gerenciamento de resíduos celulares nocérebro", disse Adviye Ergul, MD, professor do Departamento de Patologia e Medicina Laboratorial da Universidade MUSC. Não é o autor deste estudo.

Ela disse: "Este novo estudo dá um passo à frente, eliminando a necessidade de injetar um agente de contraste para visualizar os vasos linfáticos.cérebroe expandir nosso conhecimento dos linfáticos cerebrais. consciência do sistema."

Esse método simples e inovador permitiu aos pesquisadores capturar imagens nítidas dos vasos linfáticos, que são ricos em proteínas e cerca de 50 vezes mais abundantes que o LCR, pois conectam a região do cérebro aos linfonodos do pescoço.

A equipe então comparou como océrebrosdos adultos mais velhos diferiram daqueles dos adultos mais jovens e descobriram que os adultos mais velhos tinham reduçãodesperdícioremoção.

Usando esta técnica de ressonância magnética não invasiva, pesquisadores e médicos agora podem ver como são os vasos linfáticos de um cérebro saudável e estudar como eles mudam à medida que envelhecemos, diz Onder Albayram. Eles também podem determinar seu papel na progressão de doenças neurodegenerativas, comoAlzheimerdoençae demência relacionada. A técnica também pode ser usada para estudar formas de aumentar a produção linfática do cérebro com a idade, talvez fornecendo insights sobre a recuperação após lesão cerebral traumática (TCE).

Onder Albayram disse: "Imagine novamente océrebroem uma garrafa, cercada por vasos linfáticos finos. O que acontece durante o TBI? Os vasos linfáticos estão danificados e como eles se recuperam? Essa tecnologia nos permitirá começar a responder a essas perguntas."

Referência

Fonte: Universidade Médica da Carolina do Sul

Um primeiro vislumbre do ser humanodo cérebrodrenos

Referência:

Albayram, MS, Smith, G., Tufan, F. et ai. RM não invasiva de humanoscérebroredes linfáticas com conexões para linfonodos cervicais. Nat Commun 13, 203 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-021-27887-0