Ny metod mäter hjärnans ”städsystem”

Hos människor finns ett vätskefyllt utrymme runt hjärnan som bland annat skyddar mot stötar. Men hjärnvätskan är också viktig för att frakta bort avfallsprodukter, till exempel felveckade proteiner eller rester från hjärncellernas ämnesomsättning. Utan detta ”städsystem” skulle hjärnan snabbt fungera sämre och risken för olika sjukdomar öka kraftigt.

– Man tror att en försämrad städfunktion gör att till exempel beta-amyloid samlas i hjärnan. Det kan man typiskt se hos personer med Alzheimers sjukdom, säger Jan Malm som är professor i neurologi vid Institutionen för klinisk vetenskap vid Umeå universitet.

I den nya studien har forskarna använt avancerad magnetkamerateknik och matematiska modeller för att mäta hur snabbt hjärnvätskan transporteras mellan olika delar av hjärnan. Resultaten visar att inflödet av vätska till hjärnvävnaden är stort, ungefär lika stort som den totala produktionen av hjärnvätska. Analyserna tyder också på att en stor del av hjärnvätskan sedan cirkulerar tillbaka till utrymmet utanför hjärnan.

– Det innebär att hjärnans vätskesystem troligtvis består av två processer som delvis är oberoende av varandra. Dels har vi ett system som reglerar den totala omsättningen av hjärnvätska, dels har vi ett lokalt utbytes- och renhållningssystem mellan hjärnvätskan och hjärnvävnaden, säger Anders Eklund, professor vid Institutionen för diagnostik och intervention vid Umeå universitet.

Nästa steg är att använda metoden i studier på patienter för att undersöka om inflödet av vätska till hjärnvävnaden är nedsatt, och om det hänger ihop med hur mycket slaggprodukter som samlas i hjärnan. På så vis kan forskarna se om det också bidrar till utvecklingen av sjukdomar som Alzheimers sjukdom, normaltryckshydrocefalus och andra neurodegenerativa tillstånd.

– Våra resultat hjälper till att förena klassiska modeller för hjärnvätskecirkulation med modern glymfatisk teori, och ger en kvantitativ grund för att undersöka hur borttransport av ämnen i hjärnan påverkas vid neurologiska sjukdomar, säger Anders Wåhlin, professor vid Institutionen för tillämpad fysik och elektronik vid Umeå universitet.

Om studien

A. Wåhlin, S. Behndig, J. Eriksson De Ryst, V. Vigren Näslund, D. Dahlgren Lindström, J. Axelsson, C. Björnfot, M. Bylund, A. Garpebring, P. Holmlund, A. Lalou, K. Mogensen, D.P.G. Nilsson, S. Qvarlander, P. Söderström, T. Vikner, K. Wiklund, M. Andersson, K. Riklund, J. Malm, & A. Eklund. Quantitative assessment of flow between cerebrospinal and interstitial fluid compartments in humans, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 123 (18) e2526239123, https://doi.org/10.1073/pnas.2526239123 (2026)

Studien genomfördes med hjälp av Umeå center för funktionell hjärnavbildning – UFBI, PET/MR vid Cancercentrum samt Medicinsk teknik FoU vid Region Västerbotten. Studien är finansierad av Vetenskapsrådet och Stiftelsen för strategisk forskning.