Forskningsresultaten är publicerade i preprint och inskickade för vetenskaplig publicering.

All biologisk aktivitet i kroppen orsakar avfall som bör städas bort. Det gäller även i hjärnan. Tidigare forskning har visat att mushjärnor har ett eget rengöringssystem, det så kallade glymfatiska systemet, som kan liknas vid ett reningsverk. Forskare i Lund har nu gått vidare och undersökt rengöringssystemet hos grisar, vars anatomi och hjärnor är mycket lika människans.

Och nu har forskarna alltså påvisat att rengöringssystemet, som verkar vara ett system för att avvärja sjukdom och förlänga en hälsosam livslängd, också finns i hjärnor hos större däggdjur, vilket studien är först med att visa.

– Fram tills nu har man endast antagit att detta avfallsrengöringssystem finns i hjärnor hos större däggdjur. I och med de nya forskningsresultaten vet vi nu med säkerhet att det finns, säger Iben Lundgaard, neuroforskare och biträdande universitetslektor vid Lunds universitet, som lett studien.
 

Vi blev väldigt uppspelta över upptäckten att mängden rengöringsvätska som kommer in i hjärnan är så stor.

Mer specifikt har forskarna studerat hur rengöringsvätskan (cerebrospinalvätskan) kommer in i hjärnvävnaden och hur dess flöde ser ut. Blodkärlen i hjärnan omges av något som kallas för perivaskulärt utrymme och här passerar cerebrospinalvätskan som sköljer bort de avfallsproteiner hjärnan inte längre behöver. När vi sover vidgas utrymmet och mer vätska kan flöda igenom.

–  Vi fann att rengöringsvätskans inflöde till hjärnan är koncentrerad längs med hjärnans veck, vilket antyder att dessa veck fungerar som motorvägar för rengöringssystemet. Vi fann även att rengöringssystemet är mycket mer aktivt i grishjärnan, som är veckad precis som den mänskliga hjärnan, än i den släta mushjärnan, förklarar Nicholas Bèchet, doktorand.

Studier som gjorts på möss har tidigare visat att proteinet beta-amyloid, (som när det ansamlas till plack påverkar utveckling av Alzheimers sjukdom), avlägsnas med hjälp av rengöringssystemet. Eftersom hjärnan ständigt producerar beta-amyloid är det viktigt att kunna att bli av med det så att det inte ansamlas och orsakar sjukdom.
 

Vi gjorde bitar av vävnader transparenta genom så kallad ’optical clearing’ och avbildade dessa med ett ’light sheet’-mikroskop som låter oss skapa 3D-filmer.

– Så vi blev väldigt uppspelta över upptäckten att mängden rengöringsvätska som kommer in i hjärnan är så stor, hela fyra gånger större hos grisar än hos möss. Detta tyder på att ett sådant rengöringssystem har vidareutvecklats med evolutionen. Detta är ett stort steg framåt för att visa att detta system inte bara finns i gnagare utan att det bevarats och även förstärkts i högre däggdjur, säger Nicholas Bèchet.

För att genomföra studien har forskarna använt sig av nya tekniker som gjorde det möjligt att skapa 3D-filmer av rengöringssystemet.

– Vi gjorde bitar av vävnader transparenta genom så kallad ’optical clearing’ och avbildade dessa med ett ’light sheet’-mikroskop som låter oss skapa 3D-filmer. Detta gav oss en överblick över rengöringssystemets arkitektur i hjärnan med en detaljrikedom som aldrig tidigare visats i ett stort däggdjur, säger Iben Lundgaard.

Forskarna tror att deras nya upptäckt kan leda till utveckling av nya och bättre behandlingar för neurodegenerativa sjukdomar som Alzheimers och Parkinsons sjukdom.

– Vi tror att genom en förstärkning av detta rengöringssystem kommer vi att kunna bromsa eller förebygga Alzheimers sjukdom. Detta kan eventuellt även tillämpas på andra sjukdomar som orsakas av en giftig ansamling av hjärnans egna avfallsprodukter, såsom Parkinsons sjukdom, säger Iben Lundgaard.