Ученые Саратовского национального исследовательского государственного университета им. Н.Г. Чернышевского разработали неинвазивную технологию оценки состояния гематоэнцефалического барьера в организме человека. Метод, основанный на отслеживании работы лимфатических сосудов головного мозга по ЭЭГ, поможет выявлять болезни Альцгеймера и Паркинсона, сахарный диабет, опухоли мозга и т.д. Разработка описана в статье, опубликованной в Computational and Structural Biotechnology Journal.
Лимфатические сосуды головного мозга способствуют выведению жидкости из его тканей и содержащихся в ней продуктов жизнедеятельности и токсинов, которые могут серьезно нарушать работу нейронов. Так, накопление бета-амилоида, который ежедневно образуется в тканях мозга, может спровоцировать развитие болезни Альцгеймера. За это лимфатические сосуды также называют сосудами-пылесосами.
Между кровью и тканями мозга существует система в виде белковых комплексов и мембранных структур, которые контролируют, что проходит в мозг: например, этот строгий гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) не могут преодолеть бактерии, вирусы и 95% лекарств. С нарушением ГЭБ ассоциирован целый ряд заболеваний мозга, таких как сахарный диабет, артериальная гипертензия, болезни Альцгеймера и Паркинсона, депрессия, опухоли мозга и др.
Несмотря на важную функцию ГЭБ, число методов его оценки весьма ограничено. Например, это МРТ с контрастом — дорогостоящая процедура, которая имеет ряд противопоказаний. Авторы новой работы решили создать экспресс-метод оценки состояния ГЭБ, который мог бы применяться без ограничений.
Оказалось, что если ГЭБ открывается, лимфатические сосуды сразу реагируют, т.к. при ее открытии в ткани мозга поступает вода из крови (а это для сосудов сигнал, что нужно срочно эту жидкость вывести, чтобы не допустить накопления в мозге). Возник вопрос о том, как можно оценить работу невидимых сосудов. Ученые решили, что раз эти сосуды работают во время сна, который можно изучать по электроэнцефалограмме (ЭЭГ), то специальный нелинейный анализ ЭЭГ, покажет ЭЭГ-маркеры активации сосудов-пылесосов в момент засыпания.
Исследователи выдвинули гипотезу, согласно которой маркеры работы сосудов-пылесосов должны быть универсальны, т.е. применимы не только во время сна, но и при других состояниях. Эксперименты показали, что ЭЭГ-маркеры работы лимфатических сосудов могут быть применены для оценки состояния ГЭБ. На основе этого открытия была разработана уникальная технология по неинвазивной оценке состояния барьерной функции мозга на основе ЭЭГ-мониторинга. Метод доступен, может применяться без ограничений и не требует длительного обучения медперсонала.
