Chất lỏng mặn thường xuyên chảy qua não để loại bỏ độc tố và chất thải, nhưng sau một cơn đột quỵ, chất lỏng này tràn vào cơ quan, nhấn chìm các tế bào của nó.
Sưng trong não, được gọi là phù não, xảy ra sau đột quỵ khi nước chảy vào các tế bào não và không gian xung quanh chúng. Trong nhiều năm, các nhà khoa học nghĩ rằng chất lỏng dư thừa này đến từ máu, nhưng bằng chứng mới cho thấy nước chảy ra từ một nguồn hoàn toàn khác: dịch não tủy giàu natri thấm vào não. Những kết quả này đến từ cả mô hình chuột sống và mô người.
Các phát hiện, được công bố vào ngày 30 tháng 1 trên tạp chí Khoa học, chỉ ra các phương pháp điều trị tiềm năng để giảm bớt sưng trong não và cải thiện sự phục hồi của bệnh nhân sau đột quỵ.
Rửa chu kỳ sai
Đột quỵ xảy ra khi tắc nghẽn cắm một mạch máu trong não, hoặc một mạch vỡ hoàn toàn. Không có nguồn cung cấp năng lượng đầy đủ, các tế bào não không còn có thể cảnh sát các hạt nào đi qua màng của chúng. Trong vài phút, các tế bào thần kinh sưng lên như những quả bóng bãi biển quá đầy và bắt đầu chập điện, tích lũy thiệt hại và chết. Vài giờ sau, các mô được dệt chặt lót các mạch máu trong não, hàng rào máu não cũng bắt đầu gặp trục trặc và toàn bộ cơ quan lấy nước.
"Trong hơn 60 năm, mọi người nghĩ rằng sự tích tụ chất lỏng này đến từ máu" rò rỉ qua hàng rào máu não bị tổn thương, tác giả chính của nghiên cứu, Tiến sĩ Humberto Mestre, một bác sĩ lâm sàng và nghiên cứu sinh hiện tại tại Trung tâm Y tế Đại học Rochester ( URMC) Trung tâm điều trị thần kinh tịnh tiến. Nhưng chứng phù não kéo dài rất lâu trước khi hàng rào máu não bị phá vỡ, khiến Mestre và các đồng nghiệp của ông tự hỏi liệu nước có thực sự đến từ nơi nào khác không.
"Không ai đã nhìn vào các nguồn chất lỏng thay thế này," Mestre nói. Dịch não tủy, chiếm khoảng 10% chất lỏng được tìm thấy trong khoang sọ của động vật có vú, nổi bật như một ứng cử viên đầy triển vọng, ông nói thêm.
Trong não, dịch não tủy chảy qua hệ thống glymphatic, một mạng lưới ống dẫn gió dọc theo các đường dẫn được chạm khắc bởi các tĩnh mạch và động mạch của cơ quan, theo báo cáo năm 2015 trên tạp chí Neurochemical Research. Chất lỏng chảy ra bên ngoài các mạch máu, được giữ bởi một "đường hầm hình bánh rán" của các tế bào. . cách. Bên cạnh việc loại bỏ rác, hệ thống glymphatic cũng có thể giúp phân phối chất béo, đường và các hợp chất quan trọng khác trong não.
Mặc dù rất quan trọng trong một bộ não khỏe mạnh, sau hậu quả của đột quỵ, hệ thống glymphatic bị rối loạn và thúc đẩy sự phù nề, Mestre và các đồng tác giả của ông đã tìm thấy. "Dịch não tủy thực sự là nguyên nhân chính gây sưng ngay sau khi đột quỵ xảy ra", Mestre nói.
Ở lại lũ lụt
Vai trò của dịch não tủy trong đột quỵ đã khiến các nhà khoa học lảng tránh trong nhiều thập kỷ, một phần, bởi vì không có công nghệ nào tồn tại để quan sát đột quỵ diễn ra trong thời gian thực, Mestre nói.
Ông và các đồng tác giả đã kết hợp một số kỹ thuật để quan sát sự thay đổi dòng chảy chất lỏng ở những con chuột bị đột quỵ. Nhóm nghiên cứu đã quan sát bộ não của động vật bằng cả MRI và kính hiển vi hai photon, sử dụng hóa chất ánh sáng và huỳnh quang để chụp ảnh các mô sống. "Về cơ bản chúng ta có thể hình ảnh những gì dịch não tủy đang làm trong khi đột quỵ đang xảy ra," Mestre nói. Bằng cách truyền chất lỏng với các hạt phóng xạ, các nhà nghiên cứu cũng có thể xác định tốc độ dòng chảy thay đổi theo thời gian như thế nào.
Sử dụng các phương pháp này, nhóm nghiên cứu xác định rằng phù nề chiếm giữ não chuột "sớm nhất là 3 phút" sau đột quỵ, rất lâu trước khi hàng rào máu não bắt đầu rò rỉ, Mestre nói. Khi các tế bào não bị đoản mạch, chúng phun ra các sứ giả hóa học được gọi là chất dẫn truyền thần kinh và kali vào không gian bên ngoài màng của chúng. Các tế bào gần đó phản ứng với dòng hóa chất và lần lượt là ngắn mạch. Khi những cơn bão điện quét qua não, các cơ trong mạch máu co lại và tạo ra một khoảng trống giữa chúng và hệ thống glymphatic xung quanh. Dịch não tủy mặn bị hút vào chân không kết quả, kéo theo các phân tử nước cùng với nó.
"Bất cứ nơi nào natri được tích lũy, nước sẽ đi theo nó," Mestre nói. Nhóm nghiên cứu có thể theo dõi trò chơi của người đi đầu này diễn ra ở một số khu vực được chọn trong não nhưng không thể theo dõi dòng nước trong toàn bộ cơ quan cùng một lúc. Tuy nhiên, sử dụng một mô hình máy tính để mô phỏng toàn bộ mạng lưới glymphatic, họ có thể dự đoán các mạch máu bị hạn chế sẽ điều khiển dòng nước chảy qua toàn bộ não chuột sau đột quỵ.
Để kết nối các dấu chấm giữa chuột và người, các tác giả đã kiểm tra mô não của những bệnh nhân đã chết vì đột quỵ do thiếu máu cục bộ, trong đó một cục máu đông chặn một mạch máu trong não. Chuột và bộ não con người tích lũy chất lỏng trong cùng một khu vực, cụ thể là các khu vực mà hệ thống glymphatic chạy và thu gom chất thải. Với sự tương quan mạnh mẽ giữa động vật và con người, "những phát hiện này có thể cung cấp một cơ sở khái niệm để phát triển các chiến lược điều trị thay thế", các tác giả lưu ý.
Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm một trong những chiến lược này ở chuột bằng cách chặn một kênh nước trên tế bào hình sao, tế bào trong não giúp dẫn nước qua hệ thống glymphatic. Những con chuột thiếu kênh chậm phát triển phù sau đột quỵ, cho thấy một phương pháp điều trị tương tự có thể cho thấy sự hứa hẹn ở bệnh nhân người. Ngoài việc ngăn chặn dòng nước, các phương pháp điều trị trong tương lai có khả năng ngăn ngừa phù nề bằng cách làm chậm sự lây lan của hoạt động điện do đột quỵ trong não, các tác giả cho biết thêm. Những cơn bão điện này tiếp tục cản trở não bộ trong nhiều ngày sau đột quỵ, kích thích phù nề mỗi khi chúng xảy ra.
Các sóng có hại của hoạt động điện nhìn thấy trong đột quỵ thiếu máu cục bộ cũng xuất hiện trong buổi hòa nhạc với "hầu như mọi chấn thương", Mestre nói. Nghiên cứu mới cho thấy hệ thống glymphatic có thể đóng vai trò trong điều kiện chảy máu trong và xung quanh não, chấn thương sọ não và thậm chí đau nửa đầu, mặc dù các kết nối như vậy vẫn "hoàn toàn là suy đoán". Một ngày nào đó, hệ thống glymphatic có thể cung cấp cho các bác sĩ một chiến lược hoàn toàn mới để điều trị chấn thương não cấp tính, Mestre nói.
