Известия Саратовского университета. Новая серия.

Серия Химия. Биология. Экология

ISSN 1816-9775 (Print)
ISSN 2541-8971 (Online)

Для цитирования:

Дуарте Торрес Э. Н., Абдурашитов А. С., Намыкин А. А., Широков А. А., Шушунова Н. А., Саранцева Е. И., Семячкина-Глушковская О. В. Роль менингиальной лимфатики в процессах очищения мозга: визуализация in vivo // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2018. Т. 18, вып. 4. С. 433-438. DOI: 10.18500/1816-9775-2018-18-4-433-438

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
скачать
(загрузок: 148)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Биология
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
612.42
DOI: 
10.18500/1816-9775-2018-18-4-433-438

Роль менингиальной лимфатики в процессах очищения мозга: визуализация in vivo

Авторы: 
Дуарте Торрес Эрик Николас, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Абдурашитов Аркадий Сергеевич, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Намыкин Антон Александрович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Широков Александр Александрович, Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН
Шушунова Наталия Александровна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Саранцева Елена Ивановна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Семячкина-Глушковская Оксана Валерьевна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Аннотация: 

В экспериментах на крысах было проведено введение в паренхиму мозга красителя Evans Blue и золотых наностержней с последующей их визуализацией с помощью оптической когерентной томографии и флуоресцентной микроскопии. Результаты показали, что менингиальная лимфатика играет важную роль в очистке головного мозга от применяемых маркеров, введенных в его ткани. Мозг быстро очищается от красителя по менингиальному лимфатическому пути. В свете открытия лимфатических сосудов в оболочках мозга становится очевидно, что менингиальная лимфатика является связующим звеном между выведением спинномозговой и интерстициональной жидкостей из мозга в периферическую лимфатику. Именно глубокий шейный лимфатический узел определяется как первое звено в этой цепочке. Показано, что глубокий шейный лимфатический узел является первой анатомической «станцией» на пути оттока жидкости из мозга. Для понимания этих процессов впервые были разработаны специальные подходы для визуализации прозрачных лимфатических сосудов в оболочках мозга с применением оптической когерентной томографии и флуоресцентной микроскопии. Полученные данные показывают, что лимфатические механизмы лежат в основе дренажной и очистительной функций мозга.

Ключевые слова: 
менингиальная лимфатическая система
оптическая когерентная томография
флуоресцентная микроскопия
Evans blue
золотые наностержни
Список источников: 

1. Mascagni P., Bellini G. B. Istoria completa dei vasi linfatici. Italy, Florence, 1816. Vol. 2. 195 p.

2. Lukic I. K., Gluncic V., Ivkic, G., Hubenstorf M., Marusic A. Virtual dissection : a lesson from the 18th century // The Lancet. 2003. Vol. 362, № 9401. P. 2110-2113.

3. Louveau A., Smirnov I., Keyes T. J., Eccles J. D., Rouhani S. J., Peske J. D., Harris T. H. Structural and functional features of central nervous system lymphatic vessels // Nature. 2015. Vol. 523, № 7560. P. 337.

4. Aspelund A., Antila S., Proulx S. T., Karlsen T. V., Karaman S., Detmar M., Wiig H., Alitalo K. A dural lymphatic vascular system that drains brain interstitial fl uid and macromolecules // J. of Exp. Med. 2015. Vol. 212, № 7. P. 991-999.

5. Iliff J. J., Wang M., Liao Y., Plogg B., Peng W., Gundersen G. A., Benveniste H., Vates G. E., Deane R., Goldman S. A., Nagelhus E. A., Nedergaard M. A paravascular pathway facilitates CSF fl ow through the brain parenchyma and the clearance of interstitial solutes, including amyloid ? // Sci. Translat. Med. 2012. Vol. 4, № 147. P. 147.

6. Jessen N. A., Munk A. S., Lundgaard I., Nedergaard M. The glymphatic system: a beginner’s guide // Neurochem. Res. 2015. Vol. 40, № 12. P. 2583-2599.

7. Virchow R. Ueber die Erweiterung kleinerer Gefafse // Archiv fur pathologische Anatomie und Physiologie und fur klinische Medicin. 1851. Vol. 3, № 3. P. 427-462.

8. Robin C. Recherches sur quelques particularites de la structure des capillaires de l’encephale // J. Physiol. Homme. Anim. 1859. Vol. 2. P. 537-548.

9. Nakada T. Virchow-Robin space and aquaporin-4 : new insights on an old friend // Croatian Med. J. 2014. Vol. 55, № 4. P. 328-336.

10. Prasad S., Sajja R. K., Naik P., Cucullo L. Diabetes mellitus and blood-brain barrier dysfunction : an overview // J. of Pharmacovigilance. 2014. Vol. 2, № 2. P. 125.

11. Haley M. J., Lawrence C. B. The blood–brain barrier after stroke : Structural studies and the role of transcytotic vesicles // J. of Cerebral Blood Flow & Metabolism. 2017. Vol. 37, № 2. P. 456-470.

12. Setiadi A., Korim W. S., Elsaafi en K., Yao S. The role of the blood–brain barrier in hypertension // Exper. Physiol. 2018. Vol. 103, № 3. P. 337-342.

13. Yamazaki Y., Kanekiyo T. Blood-brain barrier dysfunction and the pathogenesis of Alzheimer’s disease // Intern. J. of Mol. Sci. 2017. Vol. 18, № 9. P. 1965.

14. Khlebtsov B. N., Khanadeev V. A., Ye J., Sukhorukov G. B., Khlebtsov N. G. Overgrowth of gold nanorods by using a binary surfactant mixture // Langmuir. 2014. Vol. 30, № 6. P. 1696-1703.

15. Ye X., Zheng C., Chen J., Gao Y., Murray C. B. Using binary surfactant mixtures to simultaneously improve the dimensional tunability and monodispersity in the seeded growth of gold nanorods // Nano Lett. 2013. Vol. 13, № 2. P. 765-771.

16. Lichtman J. W., Conchello J. A. Fluorescence microscopy // Nature Methods. 2005. Vol. 2, № 12. P. 910.

17. Cserr H. F., Harling Berg C. J., Knopf P. M. Drainage of brain extracellular fl uid into blood and deep cervical lymph and its immunological signifi cance // Brain Pathology. 1992. Vol. 2, № 4. P. 269-276.

18. Semyachkina-Glushkovskaya O., Abdurashitov A., Dubrovsky A., Bragin D., Bragina O., Shushunova N., Maslyakova G., Navolokin N., Bucharskaya A., Tuchin V., Kurths J., Shirokov A. Application of optical coherence tomography for in vivo monitoring of the meningeal lymphatic vessels during opening of blood–brain barrier: mechanisms of brain clearing // J. of Biomed. Optics. 2017. Vol. 22, № 12. P. 12.

19. Semyachkina-Glushkovskaya O., Chehonin V., Borisova E., Fedosov I., Namykin A., Abdurashitov A., Shirokov A., Khlebtsov B., Lyubun Y., Navolokin N., Ulanova M., Shushunova N., Khorovodov A., Agranovich I., Bodrova A., Sagatova M., Shareef A., Saranceva E., Iskra T., Dvoryatkina M., Zhinchenko E., Sindeeva O., Tuchin V., Kurths J. Photodynamic opening of the blood-brain barrier and pathways of brain clearing // J. of Biophotonics. 2018. Vol. 11, № 11. DOI: https://doi.org/10.1002/jbio.201700287

20. Yamamoto T., Narushima M., Yoshimatsu H., Yamamoto N., Oka A., Seki Y., Todokoro T., Iida T., Koshima I. Indocyanine green velocity : lymph transportation capacity deterioration with progression of lymphedema // Ann. of Plastic Surgery. 2013. Vol. 71, № 5. P. 591-594.

21. Absinta M., Ha S. K., Nair G., Sati P., Luciano N., Palisoc M., Louveau A., Zaghloul K., Pittaluga S., Kipnis J., Reich D. Human and nonhuman primate meninges harbor lymphatic vessels that can be visualized noninvasively by MRI // Elife. 2017. Vol. 6. DOI: https://doi.org/10.7554/eLife.29738