Glymphatisches System

Das Lymphsystem, das für den Abtransport von Zellabfällen zuständig ist, schließt das ZNS nicht mit ein. Um Ablagerungen und damit verbundene Schädigungen der Neuronen zu vermeiden, muss für das ZNS ein alternatives System existieren.

Unter dieser Prämisse forschte die Arbeitsgruppe um die Neurowissenschaftler Jeffrey J. Iliff und Maiken Nedergaard und publizierte 2012 ihre Ergebnisse. Mittels der in vivo Zwei-Photonen-Mikroskopie und Aquaporin-4-Knockouts konnten sie die Existenz und Funktionsweise des glymphatischen Systems zeigen. Es ist vor allem im Schlaf aktiv, kann aber nicht künstlich - etwa durch die Gabe von Narkotika - ausgelöst werden.

Beim glymphatischen System fließt der – normalerweise vor allem im Subarachnoidalraum zirkulierende – Liquor in das Interstitium des Hirnparenchyms und Rückenmarks. Dabei wird er über den perivaskulären Raum (Virchow-Robin-Raum) entlang von Arterien in das Parenchym gebracht und über die Fortsätze von Astrozyten verteilt. Sie nehmen vorbeifließenden Liquor auf und leiten ihn über Aquaporin-4 weiter in den Zellzwischenraum.

Der Liquor verteilt sich so im Massenfluss durch das gesamte Hirnparenchym und spült dabei zelluläre Abfallstoffe aus dem Interzellularraum. Über den perivaskulären Raum entlang von Venen werden sie aus dem Gehirn geleitet und dem Lymphsystem und damit dem Blutkreislauf zur finalen Entsorgung übertragen. Der Einfluss der Liquors wird durch das Schrumpfen der Hirnzellen während des Schlafes möglich, das den Interzellularraum dabei vergrößert.

Eine Reihe neurodegenerativer Erkrankungen stehen im Zusammenhang mit den Ablagerungen bestimmter Proteine im Gehirn. So sind Ablagerungen des Tau-Proteins und Beta-Amyloids mit der Alzheimer-Krankheit assoziiert, was auf eine Einschränkung des glymphatischen Systems hindeutet. Es wird zudem vermutet, dass Schädigungen des Systems - sei es durch das Altern oder durch Traumata - ebenfalls im Zusammenhang mit Erkrankungen wie Alzheimer, Morbus Parkinson, amyotropher Lateralsklerose und der chronisch traumatischen Enzephalopathie (CTE) stehen.

Zusätzlich wurde in der Vergangenheit gezeigt, dass Schlafstörungen und Schlafmangel zur Ablagerung der Proteine führt und die Wahrscheinlichkeit für neurodegenerative Erkrankungen erhöht. Dies bestätigt die Funde der Wissenschaftler, dass die Aktivität des glymphatischen Systems im Schlaf stark erhöht ist.

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• Glymphatisches System: Störungen könnten Erkrankungen beim Menschen erklären. Dtsch Ärzteblatt News am 03.07.2023. Abgerufen am 03.07.2023