مغز برای حفظ عملکرد طبیعی خود فقط به اکسیژن و مواد غذایی نیاز ندارد؛ بلکه باید مواد زائد و مولکول‌هایی را که می‌توانند در صورت تجمع آسیب‌زا شوند نیز دفع کند. یکی از پرسش‌های مهم علوم اعصاب این است که این مواد دقیقاً از چه مسیرهایی از بافت مغز خارج می‌شوند.
اکنون پژوهشگران دانشگاه کالج لندن شبکه‌ای از کانال‌های بسیار باریک را شناسایی کرده‌اند که ممکن است بخشی از این مسیر ناشناخته را توضیح دهد. این کانال‌ها در آزمایش‌های انجام‌شده روی موش‌ها با حرکت پروتئین‌هایی مانند آمیلوئید بتا و تاو مرتبط بودند؛ دو پروتئینی که تجمع غیرطبیعی آنها با بیماری آلزایمر ارتباط دارد.
با این حال، یافته جدید هنوز به معنای کشف یک روش درمانی برای آلزایمر نیست. پژوهش موردنظر در مرحله پیش‌چاپ قرار دارد و هنوز داوری علمی نشده است. همچنین مشخص نیست این کانال‌ها در مغز انسان زنده دقیقاً چگونه و با چه میزان کارایی عمل می‌کنند.
کانال‌های بسیار باریک چگونه شناسایی شدند؟
پژوهشگران در آزمایش‌های خود ساختارهایی با قطر حدود ۲ میکرومتر پیدا کردند که به شکل یک شبکه به‌هم‌پیوسته در اطراف رگ‌های خونی و مسیر برخی اعصاب امتداد دارند.
برای بررسی عملکرد این ساختارها، دانشمندان پروتئین‌های نشان‌گذاری‌شده با مواد فلورسنت را در مدل‌های حیوانی دنبال کردند. نتایج نشان داد این مواد می‌توانند وارد کانال‌ها شوند و در مسیرهایی به سمت سطح مغز حرکت کنند.
در برخی آزمایش‌ها، ردیاب‌ها تنها حدود ۷.۵ دقیقه پس از تزریق به کانال‌های موجود در سطح بالایی مغز رسیدند. این سرعت، توجه پژوهشگران را به نقش احتمالی این شبکه در جابه‌جایی مواد محلول جلب کرده است.
ارتباط کانال‌ها با پروتئین‌های آلزایمر چیست؟
دو پروتئین مهم در تحقیقات مربوط به آلزایمر، آمیلوئید بتا و تاو هستند. تجمع غیرطبیعی این پروتئین‌ها در مغز از ویژگی‌های شناخته‌شده بیماری آلزایمر محسوب می‌شود.
پژوهشگران برای بررسی ارتباط این شبکه با فرایند دفع این پروتئین‌ها، حرکت آمیلوئید بتا و تاو را در مدل‌های حیوانی دنبال کردند.
نتایج نشان داد تاو می‌تواند هم در امتداد دیواره سرخرگچه‌ها و هم در کانال‌های اطراف سیاهرگچه‌ها حرکت کند. میزان تقریبی عبور از این دو مسیر نیز مشابه گزارش شد؛ موضوعی که احتمال ارتباط آنها با یک شبکه مشترک را مطرح می‌کند.
در موش‌هایی که برای شبیه‌سازی برخی ویژگی‌های آلزایمر مورد استفاده قرار گرفتند، پژوهشگران همچنین آمیلوئید بتای تولیدشده توسط خود حیوان را درون این کانال‌ها مشاهده کردند.
این مشاهده می‌تواند نشان دهد کانال‌ها فقط مواد واردشده در جریان آزمایش را جابه‌جا نمی‌کنند و احتمالاً در انتقال برخی پروتئین‌های تولیدشده در مغز نیز نقش دارند.
این ساختارها در مغز انسان هم دیده شدند
بخش مهم دیگری از پژوهش به بررسی نمونه‌های انسانی اختصاص داشت. محققان بافت مغزی پنج بیمار را که تحت عمل جراحی تومور مغزی قرار داشتند بررسی کردند.
در این نمونه‌ها نیز ساختارهایی مشابه کانال‌های مشاهده‌شده در موش‌ها پیدا شد. هنگامی که آمیلوئید بتا و تاو نشان‌گذاری‌شده روی بافت انسانی قرار گرفتند، این پروتئین‌ها در کانال‌هایی با ابعاد مشابه متمرکز شدند.
اما این بخش از آزمایش یک محدودیت مهم دارد: بافت مورد بررسی خارج از بدن قرار داشت و نمی‌تواند به‌طور کامل نشان دهد که همین مسیرها در مغز یک انسان زنده چگونه عمل می‌کنند.
بنابراین، مشاهده ساختارهای مشابه در بافت انسانی به‌تنهایی ثابت نمی‌کند که این کانال‌ها در بدن انسان همان عملکردی را دارند که در آزمایش‌های حیوانی مشاهده شده است.
این کانال‌ها چه ارتباطی با سیستم گلیمفاتیک دارند؟
سال‌هاست دانشمندان درباره سیستم گلیمفاتیک تحقیق می‌کنند؛ شبکه‌ای از مسیرهای مرتبط با حرکت مایع مغزی‌نخاعی و پاک‌سازی برخی مواد زائد از مغز.
مطالعات قبلی نشان داده‌اند که مسیرهای اطراف رگ‌های خونی می‌توانند در جابه‌جایی مواد زائد نقش داشته باشند. حتی پژوهشی در سال ۲۰۲۶ شواهدی از نقش سیستم گلیمفاتیک در انتقال آمیلوئید بتا و تاو از مغز انسان به جریان خون ارائه کرد.
یافته جدید می‌تواند جزئیات بیشتری درباره ساختارهای سلولی دخیل در این فرایند ارائه دهد. پژوهشگران می‌گویند این کانال‌ها ظاهراً توسط سلول‌هایی موسوم به سلول‌های شبکه‌ای فیبروبلاستیک ساخته می‌شوند؛ سلول‌هایی که ساختارهای مشابهی در غدد لنفاوی ایجاد می‌کنند.
به بیان ساده، ممکن است مغز برای جابه‌جایی برخی مواد محلول از شبکه‌ای از کانال‌های میکروسکوپی استفاده کند که پیش از این به این شکل شناسایی نشده بود.
هنوز مشخص نیست چه چیزی مواد را در کانال‌ها حرکت می‌دهد
یکی از پرسش‌های مهم باقی‌مانده این است که چه نیرویی باعث حرکت سریع مواد در این کانال‌ها می‌شود.
پژوهشگران هنوز سازوکار دقیق ورود پروتئین‌ها به کانال‌ها و حرکت آنها در این شبکه را مشخص نکرده‌اند. ضربان رگ‌های خونی یکی از عوامل احتمالی است، اما برای تأیید این فرض به تحقیقات بیشتری نیاز است.
این موضوع اهمیت زیادی دارد؛ زیرا اگر در آینده مشخص شود کاهش جریان در این کانال‌ها با تجمع پروتئین‌های مرتبط با آلزایمر ارتباط دارد، می‌توان بررسی کرد که آیا تغییر این فرایند می‌تواند اثر درمانی داشته باشد یا خیر.
آیا این کشف به درمان آلزایمر منجر می‌شود؟
در حال حاضر نمی‌توان چنین نتیجه‌ای گرفت.
پژوهش حاضر یک مسیر زیستی احتمالی را معرفی کرده است، نه یک روش درمانی. دانشمندان هنوز نمی‌دانند این شبکه در انسان زنده دقیقاً چه مقدار از آمیلوئید بتا یا تاو را جابه‌جا می‌کند و آیا اختلال در عملکرد آن واقعاً باعث افزایش خطر یا پیشرفت آلزایمر می‌شود.
حتی اگر ارتباط میان کاهش عملکرد این مسیر و بیماری در مطالعات آینده تأیید شود، تبدیل این یافته به یک درمان ایمن و مؤثر به مراحل تحقیقاتی بسیار بیشتری نیاز خواهد داشت.
جمع‌بندی
کشف شبکه‌ای از کانال‌های بسیار باریک در مغز می‌تواند بخش دیگری از معمای پیچیده پاک‌سازی مواد زائد عصبی را روشن کند. در آزمایش‌های حیوانی، آمیلوئید بتا و تاو در این کانال‌ها مشاهده شدند و ساختارهایی مشابه نیز در نمونه‌های بافت انسانی شناسایی شد.
با این حال، هنوز مشخص نیست این شبکه در مغز انسان زنده دقیقاً چگونه کار می‌کند و چه سهمی در دفع پروتئین‌های مرتبط با آلزایمر دارد. بنابراین، مهم‌ترین ارزش این پژوهش در حال حاضر ارائه یک مسیر جدید برای مطالعه سازوکار پاک‌سازی مغز و بررسی ارتباط احتمالی آن با بیماری‌های عصبی است.
منابع: ScienceAlert، University College London، bioRxiv
