Tìm hiểu về hệ thống "thoát nước thải" bí ẩn trong não người

Trong suốt nhiều thế kỉ, không có ai xác nhận sự hiện diện của hệ thống bạch huyết - có chức năng hút các chất thải trong não người. Và mới đây, bí mật về mạch bạch huyết trong não đã được các nhà khoa học bật mí.

Có một thời gian dài người ta nghĩ rằng bộ não không nằm trong hệ thống bạch huyết này. Nhưng sau một cuộc nghiên cứu trên não chuột cách đây hai năm, các nhà nghiên cứu đã xác nhận sự hiện diện của hệ thống "thoát nước thải" trong não. Nó cũng có thể là nguyên nhân gây ra nhiều loại bệnh tật trong cơ thể.

Vào năm 1816, một nhà giải phẫu người Ý tên Paolo Mascagni cho rằng ông đã nhìn thấy những mạch bạch huyết chạy qua não người ở những tử thi mà ông giải phẫu.

Nếu đây là sự thật thì có thể nói thị lực của ông thuộc vào hàng xuất sắc. Nhưng mặc dù đã trải qua hai thế kỉ tìm kiếm, vẫn chưa có ai xác nhận lại giả thuyết này.

Hệ thống bạch huyết được tạo thành từ các mạch phân nhánh, có chức năng vận chuyển các tế bào đến khắp nơi trong cơ thể nhờ một chất lỏng gọi là bạch huyết. Mục đích của nó là giúp chất lỏng có thể vận chuyển thông suốt trong các mô cũng như tiếp cận được các tế bào miễn dịch một cách dễ dàng. Điều này nhằm duy trì nguyên tắc và trật tự ở sâu bên trong các mô của cơ thể người.

Một bức tường dày đặc các tế bào được gọi là hàng rào máu não đã ngăn cách hệ thống tuần hoàn với chất xám để bảo vệ não khỏi những mối nguy hại tiềm tàng. Trong khi hầu hết các cơ quan trong cơ thể có mối quan hệ chặt chẽ với hệ thống miễn dịch, bộ não của chúng ta giống như một tác phẩm nghệ thuật mong manh dễ vỡ được trưng bày sau tủ kính.

Và sự vắng mặt của các ống thoát nước nhỏ khiến những mô thần kinh của chúng ta không bị ảnh hưởng bởi các chất gây ô nhiễm, mầm bệnh. Điều này làm củng cố thêm niềm tin rằng bộ não là một trường hợp đặc biệt trong giải phẫu học.

Phát hiện hệ thống bạch huyết trong não. (Ảnh: eLife)

Nhưng có một câu hỏi được đặt ra là: những tế bào bạch huyết có nhiệm vụ di chuyển khắp cơ thể để phát hiện những “kẻ xâm nhập”, vậy thì chúng đã đi vào và đi ra khỏi bộ não bằng cách nào?

Vào năm 2015, câu hỏi này cuối cùng đã có lời giải đáp. Bằng cách nghiên cứu bộ não của chuột, các nhà nghiên cứu Mỹ đã xác định được sự hiện diện của một hệ thống bạch huyết trong hệ thần kinh trung ương của động vật có vú.

Họ cho biết rằng có thể có những cấu trúc tương tự trong màng cứng (một lớp màng cứng nằm bên ngoài hệ thống thần kinh) trong những xác chết. Bài thuyết trình của nhà khoa học hàng đầu trong giới nghiên cứu – ông Jonathan Kipnis, đã nhận được sự chú ý của nhà sinh lý học thần kinh Daniel S. Reich ở Viện Sức khỏe quốc gia Hoa Kỳ.

Ông Reich cho biết: "Tôi hoàn toàn ngạc nhiên về phát hiện mới này. Trong trường y, chúng tôi được dạy rằng não không có hệ bạch huyết. Nhưng sau bài trình bày của tiến sĩ Kipnis, tôi nghĩ, có lẽ chúng ta có thể tìm thấy nó trong bộ não con người."

Để tìm ra chúng, nhóm nghiên cứu đã tiêm một lượng chất gọi là gadobutrol vào người 5 tình nguyện viên khỏe mạnh, sau đó họ tiến hành quét não của tình nguyện viên bằng chụp cộng hưởng từ (MRI). Quá trình này sẽ giúp quan sát kĩ càng màng cứng trong não người, nhưng điều đáng tiếc là nhóm nghiên cứu không hề thấy dấu hiệu của hệ thống bạch huyết.

Chúng ta có thể điều chỉnh quá trình chụp MRI, nên những lần chụp khác nhau có thể cho thấy sự khác biệt nhỏ nhặt trong các đặc điểm giải phẫu. Vì vậy, Reich và nhóm của ông sử dụng nhiều cách điều chỉnh khác nhau khi chụp MRI, các mạch máu trở nên mờ dần và cho thấy dấu hiệu của một kênh khác mà họ nghĩ là hệ thống bạch huyết.

Để chắc chắn, họ sử dụng một màu khác để đánh dấu những phân tử lớn khó có khả năng lẫn lộn vào các mạch máu. Khi các nhà khoa học lặp lại nhiều lần những phép đo MRI có sự biến đổi thì tất cả các dấu hiệu của những đường bí ẩn đã biến mất.

Các kết quả tương tự cũng đã được xác nhận ở loài khỉ đuôi sóc và bằng chứng vật lý của các mạch máu cũng đã được phát hiện trong màng cứng ở não người được giải phẫu.

Nhà nghiên cứu Reich nói: "Trong nhiều năm nay, chúng ta đều biết cách thức mà các chất lỏng đi vào não, và cuối cùng chúng ta có thể thấy rằng, giống như các cơ quan khác trong cơ thể, chất lỏng trong não có thể thoát ra ngoài qua hệ thống bạch huyết”.

Bước tiếp theo, các nhà khoa học sẽ nghiên cứu các thay đổi trong hệ thống thoát nước này để xem chúng có thể giúp giải thích rõ ràng hơn về các điều kiện sức khoẻ hay không.

Ông Walter J. Koroshetz, giám đốc NINDS, nói: "Những kết quả này về cơ bản có thể thay đổi cách chúng ta suy nghĩ về mối quan hệ giữa bộ não và hệ miễn dịch”.

Việc phát hiện và tìm hiểu về mối quan hệ bí ẩn này có thể mở ra hi vọng tìm kiếm các phương pháp chữa trị hiệu quả cho các bệnh lý liên quan đến não như Alzeimers.