Podobnie jak mózg, oczy nie mają typowych naczyń limfatycznych odpowiedzialnych za krążenie płynów i usuwanie produktów przemiany materii, co jest powszechne w narządach obwodowych. W ostatnich latach odkryto, że mózg posiada unikalny system „limfatyczny”, pozwala na usuwanie niepotrzebnych związków. Ten system transportowy, gdy funkcjonuje prawidłowo odpowiada za przenoszenie białek neurotoksycznych, takich jak amyloid-β, który może gromadzić się w mózgu. Z drugiej strony, niewłaściwie funkcjonujący system pozwala amyloidowi gromadzić tworząc złogi.

Międzynarodowy zespół kierowany przez dr Maikena Nedergaarda z Uniwersytetu Kopenhaskiego w Danii oraz Xiaowei Wanga z Uniwersytetu w Kopenhadze i Uniwersytetu w Rochester w Nowym Jorku, znalazł dowody na układ limfatyczny, który występuje w oku.

Nowe odkrycia wyjaśniają, w jaki sposób układ limfatyczny utrzymuje oko w dobrej kondycji i podkreśla, że brak możliwości odprowadzenia szkodliwych substancji może prowadzić do jaskry, głównej przyczyny ślepoty na świecie. Nedergaard zdefiniował „glimfatyczny” jako połączenie słów „glejowy” i „limfatyczny”.

Pisząc w Science Translational Medicine naukowcy stwierdzili, że układ glimfatyczny w oku bardzo przypomina funkcję szlaku glimfatycznego w mózgu. Co więcej, doszli do wniosku, że system drenażowy jest odpowiedzialny za usuwanie zbędnych produktów metabolicznych, komórkowych i innych z oka. Odkrycia dokonał zespół badawczy, który poza Danią i Nowym Jorkiem obejmował członków University of California w Berkeley, Haukeland University Hospital w Norwegii, Ludwig Maximilians University w Niemczech oraz kilka innych wiodących ośrodków badawczych.

„Podobnie jak mózg wewnątrz sklepienia czaszki, wewnętrzne struktury oka znajdują się w ograniczonej przestrzeni, co wymaga ścisłej kontroli homeostazy płynów” - napisał Nedergaard. „Jednak zarówno oko, jak i mózg są w dużej mierze pozbawione tradycyjnych naczyń limfatycznych, które są potrzebne do usuwania płynu i substancji z tkanek obwodowych”.

Aby dowiedzieć się, czy rzeczywiście istnieje układ glimfatyczny w oczach, naukowcy przeprowadzili badanie na myszach. Poprzez wstrzyknięcie fluorescencyjnie znakowanych znaczników, w tym ludzkiego amyloidu β do przezroczystego, żelowatego ciała szklistego w oczach myszy, naukowcy byli w stanie wyśledzić toksyczne białka amyloidu, które opuszczały gałkę oczną przez specjalne kanały. Zbędne substancje ostatecznie zostały przetransportowane do naczyń limfatycznych na szyi.

Co ciekawe, zespół odkrył, że naczynia limfatyczne są połączone z tymi samymi kanałami, które usuwają zbędne substancje z mózgu. Odkrycie to pozwala zrozumieć, w jaki sposób oczy usuwają zbędne produkty przemiany materii i fragmenty pochodzące z komórek. Odkrycia rzucają również nowe światło na sposób, w jaki oczy i mózg dzielą istotne szlaki.

Chociaż odkrycie jest nowe, system usuwania zbędnych metabolitów z mózgu został po raz pierwszy zdefiniowany przez Nedergaard w 2012 roku. Ścieżka ta obejmuje labirynt skomplikowanych tuneli okołonaczyniowych, które są tworzone przez komórki glejowe , które są odpowiedzialne za usuwanie rozpuszczalnych metabolitów z ośrodkowego układu nerwowego. Oprócz usuwania odpadów Nedergaard i współpracownicy odkryli również, że szlaki te wspierają dystrybucję kluczowych składników odżywczych i związków w mózgu, oraz substancji takich jak glukoza, aminokwasy, czynniki wzrostu i lipidy.

Wcześniejsze badania wykazały, że procesy te występują tylko podczas cyklu snu i przestają funkcjonować podczas czasu czuwania. We wspólnym badaniu sprzed pięciu lat przeprowadzonym na University of Rochester, Stony Brook University i NYU Langone Medical Center w Nowym Jorku Nedergaard stwierdził, że spanie na boku w największym stopniu ułatwia funkcjonowanie układu glimfatycznego mózgu i usuwanie resztek. „Interesujące jest to, że boczna pozycja snu jest najbardziej popularna u ludzi i większości zwierząt, nawet żyjących na wolności”, powiedział wówczas Nedergaard. Jednak w swoich najnowszych badaniach Nedergaard i jej zespół odkryli, że to nie sen i brak światła kierowały transportem zbędnych substancji z oczu. Zamiast tego, wystawienie na działanie światła aktywowało przepływ resztek komórkowych i metabolicznych przez oczy badanych zwierząt.

Ponadto zespół chciał dowiedzieć się, w jaki sposób system był powiązany z chorobami oczu, gdy transport tych związków nie funkcjonował w prawidłowy sposób. Aby lepiej zrozumieć związek między przepływem zbędnych związków, a jaskrą, naukowcy zbadali dwa różne modele myszy z jaskrą.

Mimo że naukowcy przewidzieli, że wyższe ciśnienie wewnątrzgałkowe będzie skuteczniej pozwalało usuwać amyloid z oczu, myszy z jaskrą gromadziły natomiast wiele toksycznych białek w swoich oczach. Nedergaard i jej zespół twierdzą, że ich odkrycia sugerują związek między jaskrą, a nieprawidłowym funkcjonowaniem dróg drenażu limfatycznego oczu.

Źródło: medicalxpress.com