Специалисты из России и Китая достигли успеха в сфере исследований механизмов старения мозга: им удалось создать уникальную методику, которая позволяет замедлить дегенеративные процессы в мозговой ткани без хирургического вмешательства и снизить риск развития нейродегенеративных заболеваний1, как деменция и болезнь Альцгеймера. Суть инновации заключается в использовании инфракрасного излучения с определённой длиной волны для воздействия на оболочки мозга. Итоги экспериментальных исследований, проведённых с использованием стареющих грызунов, были опубликованы в научном журнале Aging Cell.
В процессе научной работы учёные установили, что инфракрасное излучение с длиной волны 1275 нанометров запускает важные биохимические реакции в эндотелиальных клетках, выстилающих стенки лимфатических сосудов. Под влиянием света митохондрии, выполняющие роль «энергетических станций» клеток, начинают функционировать более активно, что ведёт к увеличению производства оксида азота. Этот компонент имеет большое значение для организма, поскольку способствует расслаблению и расширению лимфатических сосудов, что, в свою очередь, улучшает лимфоток и дренаж. Благодаря этому снижается уровень хронического нейровоспаления — одного из ключевых факторов, провоцирующих старение мозга и развитие нейродегенеративных заболеваний.
Открытие стало возможным благодаря новому взгляду на функционирование глимфатической (глиально-лимфатической) системы2, которая была выявлена в 2012 году. В отличие от традиционных лекарственных подходов, которые нередко вызывают непредсказуемые побочные эффекты и не всегда могут целенаправленно влиять на мозг, инфракрасная терапия обеспечивает локальное и естественное воздействие, активизируя внутренние механизмы восстановления организма. Это делает её одним из наиболее многообещающих направлений в области биогеронтологии — науки, которая стремится устранить коренные причины старения, а не только бороться с его проявлениями.
С годами дренажная система мозга работает всё менее эффективно: менингеальные лимфатические сосуды3 теряют эластичность и функциональность, что ведёт к накоплению токсичных белков и метаболитов, включая бета-амилоид, связанный с болезнью Альцгеймера. Однако учёные из Саратовского государственного университета и Хуачжунского университета науки и технологии выяснили, что инфракрасное излучение способно возродить естественный процесс очищения мозговой ткани. За счёт стимуляции выработки оксида азота происходит расширение лимфатических сосудов и ускорение выведения вредных веществ.
Оксана Семячкина-Глушковская, заведующая кафедрой физиологии человека и животных СГУ и один из авторов исследования, рассказала, что эксперименты на стареющих мышах продемонстрировали: методика действительно восстанавливает дренаж мозга, устраняя окислительно-восстановительный дисбаланс, нейровоспаление и повреждение нейронов. Более того, после курса фототерапии у грызунов улучшились функции кратковременной памяти и способности к пространственному обучению.
Согласно прогнозам, к 2050 году количество людей старше 60 лет приблизится к двум миллиардам, что повлечёт за собой рост распространённости возрастных неврологических расстройств. При этом угроза развития подобных заболеваний касается не только пожилых людей, но и тех, кто находится в трудоспособном возрасте и регулярно сталкивается с недосыпом.
Оксана Семячкина-Глушковская подчеркнула, что у людей, которые на протяжении 20 лет спят меньше шести часов в сутки, в 30 % случаев развивается деменция. Это объясняется тем, что во время сна активизируется дренажная система мозга. Данная проблема особенно актуальна для представителей профессий с нестандартным рабочим графиком — например, для врачей, пилотов, военных и актёров.
Ключевыми достоинствами новой методики являются её неинвазивность и безопасность, а также возможность использования вне клинических условий. Поскольку подход не предполагает проведения хирургических операций и сложных медицинских манипуляций, в перспективе можно будет создать портативные устройства для регулярной стимуляции мозга. Такие устройства помогут сохранять когнитивные способности и снизить нагрузку на систему здравоохранения.
- группа медленно прогрессирующих болезней нервной системы, для которых характерна гибель нейронов (нейродегенерация). Этот необратимый процесс приводит к клиническим проявлениям: деменции (ухудшению когнитивных способностей), нарушению двигательных функций, снижению чувствительности.
- микроскопическая дренажная система в головном мозге, которая выводит из центральной нервной системы (ЦНС) отходы метаболизма и растворимые белки. Название система получила из-за функционального сходства с периферической лимфатической системой и важной роли глиальных клеток в реализации ее функции.
- Менингеальные лимфатические сосуды (менингеальные лимфатические узлы) — сеть обычных лимфатических сосудов, расположенная параллельно дуральным венозным синусам и средним менингеальным артериям центральной нервной системы (ЦНС) млекопитающих. Ранее считалось, что мозг и мозговые оболочки лишены лимфатической сосудистой сети, но в 2015 году существование менингеальных лимфатических сосудов стало общепринятой концепцией.