Молекулярный мусор может уходить из глаза через переднюю камеру, которая находится между радужкой и роговицей, или через глимфатическую систему вокруг кровеносных сосудов, выходящих из глаза в зрительном нерве.
Правильное название псевдолимфатической системы – глимфатическая: она работает подобно лимфатической, но сделана из глиальных клеток. Несколько лет назад Майкен Недергард (Maiken Nedergaard) и её коллеги из Рочестерского университета обнаружили, что кровеносные сосуды в мозге окружены чехлами из отростков астроцитов – вспомогательных, (глиальных) клеток нервной системы. Получается двойная трубка, и в промежуток между её двумя стенками проникает «замусоренная» межклеточная жидкость, которая фильтрует молекулярный мусор в кровеносный сосуд. Причём астроциты создают давление во внешней трубке, так что фильтрация здесь не пассивная, а активная. Мы писали о глимфатической системе, что она лучше всего работает во сне, особенно, если спать на боку, и что её активируют небольшие дозы алкоголя.
Оказывается, глимфатическая система есть не только в мозге: в статье в Science Translational Medicine Недергард с коллегами пишет о том, что она есть и в глазах. Вообще говоря, у глаз есть мусороотводящий канал – это так называемый канал Шлемма, или венозный синус склеры. Он представляет собой венозный круговой сосуд на стыке роговицы и радужной оболочки. В канал Шлемма фильтруется водянистая влага (это термин) из передней камеры глаза, расположенной между роговицей и радужкой. Раствор с ненужными веществами, с продуктами метаболизма и т. д. через канал Шлемма попадает в кровеносную систему (кроме уборки мусора, канал помогает регулировать давление в передней камере глаза).
Но у глаза, кроме передней камеры, есть ещё огромное стекловидное тело между хрусталиком и сетчаткой. Чтобы понять, как из него исчезают ненужные вещества, исследователи вводили мышам в стекловидное тело белок бета-амилоид, помеченный флуоресцентной меткой. Бета-амилоид – один из мусорных белков, который может стать довольно опасным для нервной системы (бета-амилоидные скопления сопутствуют нейродегенеративным болезням), так что нервная система старается от него избавиться – и, как показали предыдущие эксперименты, бета-амилоид уходит как раз через глимфатическую систему.
Часть амилоида, который вводили в стекловидное тело, покидал глаз через передние камеры – что и ожидалось, поскольку считается, что и стекловидное тело очищается тоже через канал Шлемма. Но часть белка обнаруживали в пространстве вокруг венозных сосудов, которые выходят из глаза внутри зрительного нерва. Отсюда белок переходил в обычные лимфатические сосуды и в итоге оказывался в лимфатических узлах. Путь его был такой же, как у молекулярного мусора в мозге, который уходит из мозга через глимфатическую систему.
Если зрачок у мыши сужался, больше амилоида уходило из глаза через задний, глимфатический мусоропровод – потому что попасть в канал Шлемма мусорные молекулы из задней части глаза могли только через зрачок. В глимфатическую систему глаза мусор уходил благодаря внутриглазному давлению. Как известно, внутриглазное давление сильно повышается при глаукомах, и в экспериментах с глаукомными мышами бета-амилоид уходил из их глаз действительно активнее. Но тут дело было не в том, что лучше начинала действовать мусороуборочная система, а в том, что из-за повышенного давления мусор в прямом смысле протекал из глаза в зрительный нерв – не в трубки глимфатической системы, а просто в пространство между нейронными отростками, образующими нерв.
Очевидно, здоровье глаза зависит как от переднего мусоропровода (канала Шлемма), так и от глимфатической системы. Известно, что глаукомы связано с дефектами в канале Шлемма – потому что он, как было сказано выше, помогает регулировать внутриглазное давление. Возможно, из-за повышенного – глаукомного – внутриглазного давления портится и глимфатическая система, которая перестаёт справляться с уборкой мусора, что не может не сказаться дополнительно на здоровье глаза. Но пока что исследователи только начинают изучать второй глазной мусоропровод, и его роль в глазной физиологии ещё предстоит уточнить.
Автор: Кирилл Стасевич