Исследование, опубликованное в Science Advances, доказывает, что спинномозговая жидкость (ликвор) не содержится исключительно в головном и спинном мозге – она может перемещаться по всей нервной системе. Ликвор непрерывно двигается из центральной нервной системы (ЦНС) к дистальным концам периферических нервов, тем самым обеспечивая доставку питательных веществ и удаление отходов.
Авторы исследования вводили лабораторным мышам в боковые желудочки головного мозга окрашенные частицы золота размером около 2 нанометров. Частицы сначала рассеивались по головному и спинному мозгу, а затем в течение четырех-шести часов распространялись по периферическим нервам, таким как тройничный и седалищный нерв. Частицы содержались в эндоневрии – заполненной жидкостью оболочке из соединительной ткани, которая окружает нервные пучки.
Более крупные, 15-нанометровые частицы золота не покидали центральную нервную систему, а накапливались в стволе головного и спинного мозга вблизи истоков периферических нервов. Когда частицы золота вводились в вены мышей, никаких следов красителя в периферических нервах не находили.
Интерес к ликворной системе возрос после ряда открытий, сделанных в последние годы. Исследования выявили ранее неизвестную роль ликвора в поддержании здоровья и гомеостаза тканей ЦНС. Ликвор доставляет питательные вещества и удаляет отходы из тканей ЦНС.
В то же время мало что известно о механизмах поддержания гомеостаза периферических нервов. Распространено мнение о том, что поток ликвора ограничен пределами ЦНС. Исследования, подтверждающие это представление, проводились с окрашенными индикаторами разных размеров с относительно низкой чувствительностью обнаружения. На основе этих исследований сформировалось современное учение о том, что ликвор не покидает головной и спинной мозг.
Новое исследование демонстрирует наличие потока ликвора из ЦНС в периферические нервы. Непрерывное распределение нанозолотого индикатора из бокового желудочка в мозговые оболочки ЦНС и далее в дистальные периферические нервы доказывает то, что между ЦНС и периферическими нервами существует прямая связь. Накопление нанозолота в перехватах Ранвье свидетельствует о важности ликвора для распространения сигналов по аксонам по всей длине периферических нервов. Локализация нанозолота в эндоневрии, включая перехваты Ранвье, указывает на возможную роль ликвора в доставке питательных веществ и выведении отходов из периферических нервов. Присутствие нанозолота в аксоплазме периферических нервов, включая аксоны дистального отдела седалищного нерва, подтверждает это предположение. Шванновские клетки, вероятно, помогают доставлять питательные вещества к аксонам из эндоневрального пространства. Растворенные в ликворе вещества могут проникать в аксоны через перехваты Ранвье и насечки Шмидта-Лантермана.
Результаты исследования показывают, что инфузия в ликворосодержащие пространства может быть эффективным методом прямой доставки лекарств к периферическим нервам.
Перевод: Филиппов Д. С.
Источник: Alexander P. Ligocki et al., Cerebrospinal fluid flow extends to peripheral nerves further unifying the nervous system. Sci. Adv.10, eadn3259 (2024).