Дослідники виявили, що ретельно контрольоване підвищення рівня вуглекислого газу (CO₂) може значно покращити природну систему утилізації відходів у мозку, процес, який має вирішальне значення для запобігання неврологічним захворюванням. Результати дослідження, проведеного нейробіологами з Університету Нью-Мексико (UNM) і Mind Research Network, пропонують новий підхід до боротьби з такими захворюваннями, як Паркінсона та Альцгеймера.
«Каналізація» мозку
Вчені вже багато років знають, що мозок очищає токсини через глімфатичну систему, мережу каналів, які вимивають продукти життєдіяльності під час сну. Ця система покладається на циркуляцію цереброспінальної рідини (ЦСР) для видалення неправильно згорнутих білків та інших шкідливих речовин. Однак цей процес очищення часто порушується при нейродегенеративних захворюваннях, таких як хвороба Паркінсона, де порушення сну та зниження мозкового кровотоку сприяють накопиченню токсинів.
Глімфатична система була повністю вивчена лише в останнє десятиліття, що робить це відкриття ще більш важливим. Накопичення токсинів у мозку зараз широко розглядається як причина прогресування неврологічних захворювань, хоча питання про те, чи викликають ці токсини захворювання, чи є лише побічним продуктом, залишається відкритим.
Як CO₂ впливає на очищення мозку
Нещодавнє дослідження показало, що переривчаста гіперкапнія — короткі ритмічні викиди повітря, збагаченого CO₂, — може штучно стимулювати глімфатичну систему навіть під час неспання. Дослідники вважають, що коливання рівня CO₂ спричиняють розширення та звуження кровоносних судин, збільшуючи кровообіг спинномозкової рідини. Нещодавно опубліковані результати показали, що ця методика покращила виведення відходів як у здорових учасників, так і у тих, у кого діагностовано хворобу Паркінсона.
В експериментах за участю 63 літніх людей (30 із хворобою Паркінсона) сканування МРТ підтвердило, що періодична гіперкапнія змінює кровотік спинномозкової рідини. Подальші тести на 10 учасниках (5 з хворобою Паркінсона) виявили підвищення рівня відходів у крові, що вказує на покращене виведення. *Примітно, що в одного учасника з біомаркерами хвороби Альцгеймера спостерігалося значне підвищення рівня бета-амілоїдних білків у крові після лікування CO₂, що свідчить про можливість очищення цих токсинів.
Значення та майбутні дослідження
Результати дослідження показують, що маніпулювання рівнями CO₂ може бути новою терапевтичною стратегією нейродегенеративних захворювань. Дослідники зараз вивчають, чи можуть такі практики, як йога, тай-чи та цигун, які наголошують на діафрагмальному диханні, досягти подібних ефектів шляхом природного підвищення CO₂ у крові.
«Ми зрозуміли, що можемо відтворити очисну реакцію глімфатичної системи, яка зазвичай пов’язана з глибоким сном, використовуючи періодичний CO₂ під час неспання», — пояснює нейропсихолог Сефіра Райман з UNM.
Однак незрозуміло, чи є ці зміни тривалими чи мають клінічно значущий вплив на патологію захворювання. Необхідні подальші дослідження, щоб визначити оптимальну дозу CO₂, тривалість впливу та потенційні побічні ефекти, перш ніж цей підхід можна буде вважати життєздатним варіантом лікування.
Це відкриття відкриває нові можливості для розуміння та потенційного запобігання неврологічного занепаду, але воно знаходиться на ранніх стадіях розробки.
