Nasopharyngeale Lymphgefäße sind entscheidend für den Abfluss der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit

Eine neue Studie zeigt, dass der „Lymphplexus“ hinter der Nase, der die Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit aus dem Gehirn ableitet, einen Einfluss auf neurodegenerative Erkrankungen haben könnte.

In einer bahnbrechenden Studie (Titelartikel), die kürzlich in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurde, fanden Forscher unter der Leitung von KOH Gou Young, Direktor des Vascular Research Center am Institute for Basic Science (IBS) in Korea, heraus, dass sich im hinteren Teil der Nase ein einzigartiges Lymphnetzwerk befindet, das eine Schlüsselrolle beim Abfluss von Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit (CSF) spielt. Die Studie enthüllt einen bisher unbekannten Weg für den Abfluss von Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit und eröffnet möglicherweise neue Wege zum Verständnis und zur Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen.

Die Forschungsarbeit wurde am 10. Januar 2024 in der Zeitschrift „Nature“ veröffentlicht (aktueller Impact Factor: 64,8)

In unserem Gehirn werden Abfallprodukte aus Stoffwechselaktivitäten über die Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit ausgeschieden. Abfallprodukte, die sich im Gehirn ansammeln, können, wenn sie nicht richtig entfernt werden, Nervenzellen schädigen und zu beeinträchtigten kognitiven Funktionen, Demenz und anderen neurodegenerativen Erkrankungen führen. Daher steht die Regulierung der Produktion, Zirkulation und Drainage der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit im Mittelpunkt der wissenschaftlichen Aufmerksamkeit, insbesondere im Zusammenhang mit altersbedingten Erkrankungen wie der Alzheimer-Krankheit und anderen neurodegenerativen Erkrankungen.

Das Gehirn produziert täglich etwa 500 ml dieser Flüssigkeit, die aus dem Subarachnoidalraum abfließt. Zu den bekannten Abflusswegen gehören die Lymphgefäße, die die Hirnnerven umgeben, und der obere Nasenraum. Obwohl es gute Belege dafür gibt, dass Lymphgefäße zur Clearance der zerebrospinalen Flüssigkeit beitragen, bleibt die Bestimmung der genauen anatomischen Verbindung zwischen dem Subarachnoidalraum und den extrakraniellen Lymphgefäßen aufgrund ihrer äußerst komplexen Struktur eine Herausforderung.

Kohs Team ging dieses Problem mithilfe genetisch veränderter Mäuse mit fluoreszierenden Markern für Lymphozyten, Mikrochirurgie und modernen Bildgebungsverfahren an. Ihre Bemühungen enthüllten ein detailliertes Netzwerk von Lymphgefäßen im hinteren Teil der Nase, einem wichtigen Knotenpunkt für den Abfluss von Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit zu den tiefen Halslymphknoten. Diese Lymphgefäße weisen einzigartige Merkmale auf, darunter abnorm geformte Klappen und kurze Lymphgefäße.

Der leitende Forscher JIN Hokyung betonte: „Unsere Studie identifizierte den nasopharyngealen Lymphplexus als Knotenpunkt für den Abfluss der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit. Zerebrospinalflüssigkeit Aus bestimmten Schädelregionen fließt durch diese Lymphgefäße zu den tiefen Halslymphknoten im Nacken. Diese Entdeckung könnte wichtige Auswirkungen auf das Verständnis und die Behandlung des Abflusses von Liquor cerebrospinalis haben. Auch Erkrankungen, die mit einer Liquorblockade in Zusammenhang stehen, haben wichtige Auswirkungen.

Die Studie zeigte zudem, dass die medikamentöse Aktivierung tiefer Halslymphknoten den Abfluss der Zerebrospinalflüssigkeit bei Mäusen verbesserte. Den Forschern gelang es, die zervikalen Lymphgefäße erfolgreich mit Phenylephrin (aktiviert α1-adrenerge Rezeptoren und führt so zu einer Kontraktion der glatten Muskulatur) oder Nitroprussid-Natrium (setzt Stickstoffmonoxid frei, was zu Muskelentspannung und Gefäßerweiterung führt) zu modulieren. Wichtig ist, dass diese Funktion auch im Alter erhalten bleibt, selbst bei Atrophie und Funktionseinschränkung des nasopharyngealen Lymphgeflechts.

„Tiefe zervikale Lymphgefäße bleiben mit zunehmendem Alter intakt und bieten ein potenzielles Ziel für therapeutische Eingriffe zur Verbesserung des Liquorabflusses bei Personen mit beeinträchtigter Gehirngesundheit“, sagte YOON Jin-Hui, Co-Erstautor der Studie.

Dieses Vorhaben ist jedoch auch mit einigen Herausforderungen verbunden. Um Lymphgefäße bei Mäusen freizulegen, sind eine tiefe Narkose und die Entfernung der Nackenmuskulatur erforderlich. Diese heiklen Operationen verändern die physiologische Dynamik des Abflusses der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit, da der zerebrale Blutfluss und die Blutpulsationen in den Blutgefäßen zur Zirkulation der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit beitragen, was wiederum den Abfluss der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit beeinflusst.

Obwohl die verwendeten Bildgebungsverfahren informativ waren, glauben die Forscher, dass fortschrittlichere Bildgebungsverfahren bei lebenden Tieren, wie etwa Synchrotron Röntgen Bildgebung kann unter physiologischen Bedingungen dynamischere Merkmale der Liquordrainage aufdecken.

Dreidimensionale morphologische Merkmale des Nasopharynx und des retronasalen Lymphplexus

„Wir planen, alle an Mäusen gewonnenen Erkenntnisse an Primaten, einschließlich Affen und Menschen, zu validieren“, sagte KOH Gou Young, Direktor des IBS Vascular Research Center. „Wir wollen an zuverlässigen Tiermodellen untersuchen, ob die Aktivierung der Lymphgefäße im Hals durch pharmakologische oder mechanische Mittel möglich ist, um zu sehen, ob sich das Fortschreiten der Alzheimer-Krankheit durch eine Verbesserung der Clearance der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit verhindern lässt.“

Korea Institute of Basic Science, gegründet 2011