Клетки макрофаги, которые сидят на мозговых артериях, переправляют грязную спинномозговую жидкость из тканей мозга в кровь.

Продукты метаболизма и прочий молекулярный мусор клетки мозга выбрасывают из себя в спинномозговую жидкость — она заполняет систему желудочков головного мозга и пространство между оболочками головного мозга и спинного мозга. Дальше молекулярный мусор поступает в лимфатическую или кровеносную систему. В некоторых случаях спинномозговая жидкость оказывается слишком замусоренной, когда по какой-то причине она не может избавиться от накопленного биохимического хлама.

(Фото: Robina Weermeijer / Unsplash.com) 

В статье в Nature сотрудники Вашингтонского университета в Сент-Луисе пишут об иммунных клетках, от которых зависит очистка спинномозговой жидкости. Это макрофаги, точнее, особая группа пограничных макрофагов — они сидят вдоль мозговых артерий, а также в мягкой и паутинной оболочках мозга. Обычные макрофаги блуждают по тканям, поглощая и переваривая всё ненужное и мало-мальски подозрительное; сталкиваясь с инфекцией, они ещё и оповещают о ней другие иммунные клетки. Что до мозговых пограничных макрофагов, о которых идёт речь, то они, как оказалось, активно синтезируют рецепторные белки, связанные с уборкой молекулярного мусора. Кроме того, эти макрофаги влияют на работу артерий, с которыми тесно связаны, помогая спинномозговой жидкости со скопившимися в ней ненужными белками перейти в кровь.

Если подавить активность пограничных макрофагов или вообще убрать их из мозга, спинномозговая жидкость быстро замусорится. Что-то подобное происходит при старении и при болезни Альцгеймера: у пограничных макрофагов перестают должным образом работать гены, которые управляют поглощением разных внешних субстанций. (Очевидно, эти клетки так и помогают мозгу убирать мусор: захватывают грязную спинномозговую жидкость и выбрасывают её в кровь.) Без макрофагов спинномозговая жидкость просто застаивается в мозге со всем мусором, который в ней скопился. Но макрофаги можно специально простимулировать, чтобы они почувствовали себя моложе и начали делиться: в экспериментах старым мышам стимулирующее вещество вводили в желудочки мозга, которые служат резервуаром спинномозговой жидкости, после чего пограничные макрофаги у старых мышей начинали вести себя так, как будто мыши помолодели.

Накопление молекулярного мусора в ткани мозга происходит при разных психоневрологических болезнях, том числе и нейродегенеративных вроде болезни Альцгеймера. Дело не только в том, что сами мозговые клетки производят его слишком много, но и в том, что ему некуда деться — мусороуборочные системы начинают барахлить. Возможно, ситуацию можно хотя бы отчасти исправить, если привести в чувство иммунные клетки, контролирующие уборку мусора; но есть ли у такого подхода какие-то клинические перспективы, покажут только дальнейшие исследования.