يتدفق السائل المالح بانتظام عبر الدماغ لإزالة السموم والنفايات ، ولكن بعد السكتة الدماغية ، يغمر هذا السائل العضو ويغرق خلاياه.
يحدث التورم في الدماغ ، المعروف باسم الوذمة الدماغية ، بعد السكتة الدماغية حيث يتدفق الماء إلى خلايا المخ والمساحة المحيطة بها. لسنوات ، اعتقد العلماء أن هذا السائل الزائد يأتي من الدم ، لكن أدلة جديدة تشير إلى أن المياه تنبع من مصدر آخر تمامًا: السائل الدماغي الشوكي الغني بالصوديوم الذي يتغلغل في الدماغ. تأتي هذه النتائج من نماذج الفئران الحية والأنسجة البشرية.
تشير النتائج التي نشرت في 30 يناير في مجلة ساينس العلمية إلى علاجات محتملة لإخضاع التورم في الدماغ وتحسين تعافي المرضى بعد السكتة الدماغية.
حدث خطأ في دورة الغسيل
تحدث السكتات الدماغية عندما يسد الانسداد أحد الأوعية الدموية في الدماغ ، أو عندما يتمزق الوعاء تمامًا. بدون إمدادات كافية من الطاقة ، لم تعد خلايا الدماغ قادرة على مراقبة الجزيئات التي تمر عبر أغشيتها. في غضون دقائق ، تنتفخ الخلايا العصبية مثل كرات الشاطئ المملوءة وتبدأ في قصر الدائرة ، وتتسبب في تلف وتموت. بعد ساعات ، تبدأ الأنسجة المنسوجة بإحكام المبطنة للأوعية الدموية في الدماغ ، الحاجز الدموي الدماغي ، في التعطل أيضًا ، ويأخذ العضو بأكمله الماء.
قال المؤلف الرئيسي للدراسة الدكتور هامبرتو ميستر ، وهو طبيب وطبيب حالي في المركز الطبي بجامعة روتشستر: "لأكثر من 60 عامًا ، اعتقد الناس أن تراكم السوائل كان يأتي من الدم" يتسرب عبر الحاجز الدموي الدماغي المعرض للخطر. URMC) مركز الطب العصبي الانتقالي. لكن الوذمة الدماغية تظهر قبل فترة طويلة من انهيار الحاجز الدموي الدماغي ، مما دفع ميستر وزملائه إلى التساؤل عما إذا كانت المياه تأتي بالفعل من مكان آخر.
وقال ميستر "لم ينظر أحد إلى مصادر السوائل البديلة هذه". وأضاف أن السائل الدماغي النخاعي ، الذي يشكل حوالي 10٪ من السائل الموجود في تجويف الجمجمة في الثدييات ، يبرز كمرشح واعد.
في الدماغ ، يتدفق السائل الدماغي الشوكي من خلال نظام glymphatic ، وهي شبكة من الأنابيب التي تتدفق على طول المسارات التي تقطعها عروق وشرايين العضو ، وفقًا لتقرير عام 2015 في مجلة Neurochemical Research. يتدفق السائل خارج الأوعية الدموية مباشرة ، مثبتًا في مكانه بواسطة "نفق على شكل دونات" من الخلايا. (تصور طولًا من السلك ، يمثل شريانًا ، يستريح داخل خرطوم مطاطي ، يعمل مثل النفق الخارجي المملوء بالسوائل.) مع انقباض العضلات على طول الشرايين ، يتم دفع السائل الدماغي الشوكي القريب على طول طريقه ويلتقط نفايات التمثيل الغذائي في الطريقة. بالإضافة إلى إخراج القمامة ، قد يساعد نظام الغليمات في توزيع الدهون والسكريات والمركبات المهمة الأخرى داخل الدماغ.
ووجد ميستر وشركاؤه المشاركون أنه على الرغم من كونه حرجًا في الدماغ السليم ، إلا أنه في أعقاب السكتة الدماغية ، فإن نظام glymphatic يبتعد عن السلك ويدفع ظهور الوذمة. وقال ميستر "إن السائل الدماغي الشوكي هو المحرك الأساسي للتورم بعد السكتة الدماغية".
البقاء في الفيضان
وقال ميستر إن دور السائل الدماغي الشوكي في السكتة الدماغية استعصى على العلماء لعقود ، جزئياً ، لأنه لا توجد تقنية لمراقبة السكتة الدماغية تتكشف في الوقت الحقيقي.
جمع هو وشركاؤه العديد من التقنيات لمراقبة التغيير في تدفق السوائل في الفئران التي تعاني من السكتة الدماغية. نظر الفريق إلى أدمغة الحيوانات باستخدام كل من التصوير بالرنين المغناطيسي والمجهر ثنائي الفوتون ، والذي يستخدم المواد الكيميائية الخفيفة والفلورية لتصوير الأنسجة الحية. وقال ميستر "يمكننا في الأساس تصوير ما يفعله السائل الدماغي الشوكي أثناء حدوث السكتة الدماغية". من خلال غرس السائل بالجسيمات المشعة ، يمكن للباحثين أيضًا تحديد كيفية تغير معدل التدفق بمرور الوقت.
وقال ميستر ، باستخدام هذه الأساليب ، قرر الفريق أن الوذمة تسيطر على دماغ الفأر "في وقت مبكر من 3 دقائق" بعد السكتة الدماغية ، قبل وقت طويل من تسرب الحاجز الدموي الدماغي. عندما تقصر خلايا الدماغ ، فإنها ترسل رواسب كيميائية تعرف باسم الناقلات العصبية والبوتاسيوم في الفضاء خارج أغشيتها. تتفاعل الخلايا القريبة مع تدفق المواد الكيميائية ، وبالتالي ، دائرة قصر. عندما تجتاح هذه العواصف الكهربائية الدماغ ، تنقبض العضلات داخل الأوعية الدموية وتخلق جيبًا من الفضاء بينها وبين نظام glymphatic المحيط بها. يتم امتصاص السائل الدماغي الشوكي المالح في الفراغ الناتج ، وسحب جزيئات الماء معه.
وقال ميستر "حيثما يتراكم الصوديوم ، فإن الماء سيتبعه". يمكن للفريق أن يشاهد لعبة تتبع الزعيم التي تتكشف في مناطق محددة من الدماغ ولكن لا يمكنه تتبع تدفق المياه في العضو بأكمله دفعة واحدة. باستخدام نموذج كمبيوتر لمحاكاة شبكة glymphatic بأكملها ، ومع ذلك ، تمكنوا من توقع كيف سيؤدي انقباض الأوعية الدموية إلى تدفق المياه عبر دماغ فأر كامل بعد السكتة الدماغية.
لربط النقاط بين الفئران والبشر ، قام المؤلفون بفحص أنسجة الدماغ للمرضى الذين ماتوا بسبب السكتة الدماغية ، حيث تسد جلطة دموية أحد الأوعية الدموية في الدماغ. تراكمت الفأر والأدمغة السوائل في نفس المناطق ، وتحديداً المناطق التي يعمل من خلالها نظام glymphatic ويلتقط النفايات. وأشار المؤلفان إلى أنه بالنظر إلى العلاقة القوية بين الحيوانات والناس ، "يمكن أن توفر هذه النتائج أساسًا مفاهيميًا لتطوير استراتيجيات العلاج البديلة".
اختبر الفريق إحدى هذه الاستراتيجيات في الفئران عن طريق سد قناة مائية على الخلايا النجمية ، وهي خلايا في الدماغ تساعد على توجيه الماء من خلال نظام glymphatic. كانت الفئران التي تفتقر إلى القناة أبطأ في تطور الوذمة بعد السكتة الدماغية ، مما يشير إلى أن علاجًا مماثلًا يمكن أن يبشر بالخير لدى المرضى من البشر. وأضاف الباحثون أنه بالإضافة إلى منع تدفق المياه ، يمكن أن تمنع العلاجات المستقبلية الوذمة عن طريق إبطاء انتشار النشاط الكهربائي الناجم عن السكتة الدماغية. تستمر هذه العواصف الكهربائية في وابل الدماغ لأيام بعد السكتة الدماغية ، مما يحرض على الوذمة في كل مرة تحدث فيها.
وقال ميستر إن الموجات الضارة للنشاط الكهربائي التي تظهر في السكتة الإقفارية تظهر أيضًا بالتوافق مع "كل إصابة تقريبًا". تشير الدراسة الجديدة إلى أن نظام glymphatic قد يلعب أدوارًا في الحالات التي يوجد فيها نزيف في الدماغ وحوله ، وإصابات دماغية مؤلمة وحتى الصداع النصفي ، على الرغم من أن هذه الروابط لا تزال "مجرد مضاربة". قال ميستر إن نظام الجليفاتيكات يمكن أن يقدم للأطباء في يوم من الأيام استراتيجية جديدة كاملة لعلاج إصابات الدماغ الحادة.
