Mozek je v současné době pravděpodobně nejsložitějším a nejvelkolepějším objektem lidského těla, o kterém víme. Jeho schopnosti můžeme považovat za zázračné. Na druhou stranu se ale musí potýkat i s řadou problémů od rozvoje návykového chování až po náhlý či postupný úpadek spojený s věkem. Jak se účinně chránit proti některým nemocem a co odhalují novodobé studie?
Centrální nervový systém
Mozek a mícha zpracovávají veškeré informace, které přicházejí z nervů a z látek obsažených v krvi. Na ně vytvářejí odpovědi a posílají je zpět do celého těla. Jakákoli porucha centrálního nervového systému tedy může funkce mozku a následně i celého těla značně poškodit.
Velká schopnost regenerace
Téměř 100 let platil názor, že mozek je relativně neměnný a mozkové buňky jsou nenahraditelné. Nové poznatky a výzkumy však tvrdí, že mozek má ve skutečnosti nesmírné schopnosti regenerace. V roce 1965 navíc přišli vědci Hubel a Wiesel s tím, že po vážném poškození mozku nastává reorganizace, při které ostatní oblasti mozku přebírají úlohy poškozených částí.
Fakta o mozku
- Za 1/5 CMP stojí onemocnění srdce – fibrilace síní.
- Mozek muže váží zhruba 1 500 g, ženy asi 1 300 g. Velikost mozku ale není úměrná inteligenci. Ta je dána spíše lepším propojením mezi neurony.
- 60 % mozku je tvořen tukem
- Má okolo 100 miliard neuronů (aktivních mozkových buněk) a každý z nich je spojen s dalšími neurony v průměru 1 000 propojení (synapsÍ).
- 2% tvoří mozek z celkové tělesné hmotnostI, ale přijímá 20 % krve procházející srdcem a spotřebovává 20 % veškerého kyslíku v těle.
- Většina našeho myšlení se odehrává právě v těchto interneuronálních spojích (synapsích), které jsou milionkrát pomalejší než elektronické obvody současnosti.
Jak zachránit mozkovou tkáň
Chladící helma
Počátkem roku 2004 prezentoval na Mezinárodní konferenci o mozkových příhodách tým Japonců svá zjištění ohledně aplikace chladicí helmy u pacientů s CMP. Vyšel z teorie, že ochlazení mozkové tkáně zpomaluje rychlost jejího metabolismu a umožňuje překonat delší časové období bez kyslíku. Pomocí helmy pacientům snížili teplotu mozku o 4 °C – z 37 °C na zhruba 33 °C – a zjistili, že zpomalením metabolismu mozku se počet přežívajících značně zvýšil. V současnosti se léčebné ochlazení pacientů používá k záchraně mozku po srdeční zástavě a resuscitaci. U lokální mozkové ischemie se tento postup od roku 2014 ověřuje celoevropskou vědeckou studií (EuroHYP-1).
Putující vývrtka
Jiná skupina vědců z UCLA zase vyvinula MERCI Retriever, přístroj připomínající vývrtku, který se vsouvá do těla přes tepnu v tříslech, a když doputuje do postižené oblasti mozku, navrtá krevní sraženinu, která se následně vytáhne opět tříslem z těla ven. Nyní se používá tzv. stentriever, který je zaveden do místa uzavřené mozkové tepny, kde se sám prořeže se sraženinou až na cévní stěnu a pak je vytažen ven.
Čajové sítko
V Izraeli vytvořil vědecký tým síťku připomínající čajové sítko, která brání sraženinám větším než 300 mikrometrů v pohybu krkavicí do mozku.
Lék ze slin upíra obecného
Desmoteplase (DSPA) je lék, který by mohl v budoucnu rozkládat krevní sraženiny, jež jsou příčinou mozkové mrtvice. Získává se z proteinu, který obsahují sliny upíra obecného (Desmodus rotundus). Podle zatím dostupných informací se ale neprokázala větší účinnost než u léku, který se používá jako jediné trombolytikum u CMP – tj. rekombinantní tkáňový aktivátor plasminogenu (rtPA).
Nejčastější onemocnění mozku
V nervovém systému proudí nervové vzruchy neustále dvěma směry – do mozku i do celého těla. Při určitých degenerativních onemocněních může dojít k poruše nebo zablokování vedení těchto signálů.
Roztroušená skleróza
Zánětlivé onemocnění, u kterého dochází k postupně se zhoršujícímu poškození obalů nervových vláken uvnitř mozku a míchy, jenž vede k rozvoji rozmanitých příznaků omezujících tělesné funkce. Postihuje mladé lidi ve věku od 20 do 40 let, převážně ženy.
Nemoci postihující motoneurony
Tato nevyléčitelná onemocnění způsobují postupnou, ale nezvratnou ztrátu funkce motorických nervů, které vedou signály z mozku k provedení volních pohybů. Patří sem např. geneticky podmíněné poruchy, jako je spinální svalová atrofie (SMA).
Parkinsonova choroba
Chronické, progresivní onemocnění, které vzniká na podkladě degenerativních změn v bazálních gangliích, části mozku zapojené v započetí pohybu. Způsobuje obvykle třes, zpomalení pohybů, ztuhlost a potíže při vykonávání volních pohybů.
Cévní onemocnění mozku
Cévy zásobující mozek mohou být postiženy stejnými poruchami jako cévy v jiných částech těla, např. trombotickým uzávěrem. Ovšem dopady těchto poruch jsou specifické a bývají obvykle katastrofální.
Cévní mozková příhoda (CMP)
Náhlé nezvratné poškození mozkové časti následkem nedostatečného prokrvení. Je mozkovou variantou srdečního infarktu. Nejčastější příčinou je uzávěr mozkové cévy (ischemická CMP), obvykle kombinací trombu a aterosklerózy (zúžení tepny následkem ukládání cholesterolu a jiných lipidů do její stěny). Méně častá bývá hemoragická CMP – mozkové krvácení způsobené prasklou cévou v mozku.
Tranzitorní ischemická ataka
Tato „lehká mrtvice“ je způsobena krátkodobým přerušením krevního průtoku mozkem a projevuje se náhlou, ale dočasnou ztrátou některých funkcí mozku. Vzniká jako ischemická CMP na podkladě tepenného uzávěru trombem, ale céva je uzavřena jen dočasně a průtok krve se v ní obnovuje.
Subarachnoidální krvácení
Při tomto krvácení vniká krev do prostoru mezi měkkou plenou a pavučnicí, které tvoří dvě vnitřní ze tří vrstev mozkových obalů. Vzniká při náhlém prasknutí tepny probíhající na povrchu mozku.
Mozek je potřeba stimulovat
Fred Gage a Henriette van Praagová ze Salk Institute for Biological Studies v San Diegu přišli na to, že neurogeneze je ve skutečnosti stimulována zkušenostmi. Když např. přemístili myš z nezajímavé klece do klece stimulující (s kolem na cvičení), počet nových dělících buněk v hipokampu se u ní zdvojnásobil.
Bude možná náprava poškozeného mozku?
Vědci zjistili, že i v dospělosti je mozek plný nespecializovaných (kmenových) buněk, pozůstatků z doby embryonálního vývoje. Tyto kmenové buňky se mohou transformovat v nové neurony, a pomoci tak napravit škody napáchané neurodegenerativními chorobami, včetně samotného stárnutí. Problém je, jak je stimulovat? Někteří vědci tvrdí, že klíčem je oxid dusný, jedna z hlavních signálních molekul organismu. Potlačením jeho tvorby v mozku dokázali při testování na zvířatech zvýšit počet kmenových buněk, z nichž 70 % dospělo v nové neurony. Aby se neurony mohly diferenciovat, musí se nervové kmenové buňky pohnout z původního místa v komorách mozku nebo hipokampu. Tuto pouť však zvládne méně než polovina těchto buněk. Vědci proto doufají, že tento poruchový proces obejdou vstříknutím nervových kmenových buněk přímo do cílových oblastí a vytvořením léků, které budou podporovat vytváření nových neuronů (neurogeneze).
Co se odehrává v mozku
Zobrazovací metody a nové nástroje pomohou dnes lékařům nahlédnout do mozku detailněji:
Funkční magnetická rezonance FMRI
Může se podívat do mozku s mnohem větším prostorovým a časovým rozlišením. V reálném čase lze sledovat, jak mozek vykonává úkoly, které oblasti jsou stimulovány.
Magnetická rezonance MRI
Umožňuje zobrazovat změny a poruchy struktury mozku, jako jsou nádory, krvácení či mrtvice. Poskytuje ovšem jen minimální informace o funkcích mozku, jako je paměť či emoce.
Dvoufotonová laserová mikroskopie TPLSM
Jedna z nových průlomových metod. Dokáže poskytnout snímky jednotlivých dendritických výběžků a synapsí při činnosti s mimořádně vysokým rozlišením v mnohonásobných řezech. Používá laserový pulz k detekci excitace jednotlivých synapsí tím, že měří vápník nahromaděný uvnitř buněk.
Test korových funkcí P300
Měří se velikost a latence (rychlost) elektrických vln v mozku při jejich reakci na náhodný zvukový nebo vizuální podnět. Slabé signály a pomalejší reakce jsou pozorovány např. u duševních poruch, jako jsou deprese či schizofrenie. Změny lze vypozorovat už několik let předtím, než jsou patrné symptomy.
Transkraniální magnetická stimulace
Jde o aplikaci silně působícího magnetického pole z vnějšku lebky za použití magnetických cívek, které jsou rozmístěny na hlavě. Lze ji využít ke studiu vztahů mezi různými oblastmi mozku a specifickými úkoly.
Co jste možná nevěděli?
Hliník ve vakcínách poškozuje mozek dětí i dospělých
Neurotoxicita hliníku je uznávaná a přijímaná vědeckou komunitou již po desetiletí. Bylo zjištěno, že hliník má schopnost pronikat přes hematoencefalitickou bariéru do mozku, aktivovat mikroglie, zvyšovat množství cytokinů a volných kyslíkových radikálů a tím vyvolávat soubor dějů známých jako excitotoxicita (proces, při kterém dochází k poškození buněk). Hliník v těle stimuluje imunitní systém, a to neustále, roky, proto bývá obsažen ve vakcínách. Trvalá a patologická aktivace imunitního systému se ale ukazuje být hlavním mechanismem poškození očkováním. Chronický zánět, který při tom vzniká, a z něj vyplývající důsledky pro mozek a zbytek těla jsou totiž hlavním patofyziologickým mechanismem u autismu, Alzheimerovy nemoci a dalších degenerativních nemocí nervového systému a u nemocí imunitního systému. Proto je alarmující zjištění, že zatímco dospělý člověk o hmotnosti 70 kg dostane při očkování proti hepatitidě B 7,1 μg hliníku / kg hmotnosti, v USA dostane novorozenec v téže vakcíně do 24 h po narození asi 73,5 μg hliníku / kg hmotnosti, v ČR pak při váze 5 kg až 204 μg hliníku / kg hmotnosti.*‘
*prof. RNDr. Anna Strunecká, CSc., Doba jedová 2
Sloučenina hořčíku MgT zlepšuje paměť
Výskyt Alzheimerovy choroby a s tím spojené ztráty paměti u starších lidí dosahuje úrovně epidemie. Celosvětově jí trpí něco mezi 24 až 30 miliony lidí a počítá se, že číslo se do roku 2050 ztrojnásobí. V Americe jde o šestou nejčastější příčinu úmrtí. Neurodegenerativní procesy, které mají za následek ztrátu paměti a zhoršení konektivity mezi mozkovými buňkami, ale nejsou přirozenou funkcí stárnutí. Ztráta paměti je nyní spojována především se ztrátou synaptické plasticity a hustoty v mozku. Nízké hladiny hořčíku mohou k těmto ztrátám přispět. Vědci nyní zjistili, že nová sloučenina hořčíku magnezium-L-treonát (MgT) zvyšuje hladinu hořčíku v mozku lépe než běžné jiné doplňky stravy. Studie prokázaly, že MgT dramaticky zvyšuje úroveň synaptické plasticity a hustoty, což má za následek zlepšení funkce paměti. V experimentálních modelech vyvolal MgT zlepšení v 18 % u krátkodobé paměti a ve 100 % u dlouhodobé paměti.*
* Slutsky I, Abumaria N, Wu LJ, et al. Enhancement of learning and memory by elevating brain magnesium. Neuron. 2010 Jan 28;65(2):165–77.
Nedostatek vitaminu D může způsobovat nervosvalová onemocnění
Studie představená na letošním výročním zasedání Americké asociace nervosvalové a elektrodiagnostické medicíny (AANEM) opět potvrdila, že nedostatek vitaminu D může způsobovat neuromuskulární onemocnění. „Předchozí práce ukázaly, že nedostatek vitaminu D se objevuje u neurologických poruch, jako je roztroušená skleróza, myasthenia gravis či Parkinsonova choroba. Tato studie naznačuje, že může způsobovat i jiná neuromuskulární onemocnění,“ říká Ileana Howard, MD, členka redakční rady AANEM News Science.* Německá společnost pro výživu (DGE), která si oficiálně činí nárok na stanovování výživových norem, stanovila DDD vitaminu D na 5,0 µg (200 I.E.). Např. ortomolekulární medicína je ale stanovuje mnohem vyšší, 25–50 µg (1 000 I.E.).**
*American Association of Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine (AANEM). „High prevalence of vitamin D deficiency across the board in neuromuscular disease.“ ScienceDaily. ScienceDaily, 31 October 2014.
**http://www.celostnimedicina.cz/
Mýty a fakta o roztroušené skleróze
Počet mladých pacientů, zejména žen, s roztroušenou sklerózou neustále roste. Poznání patologických dějů v rozvoji choroby a rychlý vývoj léčebných možností ovlivňujících imunitní systém ale poprvé v historii vedou k tomu, že dochází k oddálení invalidity těchto nemocných.
Prof. Eva Havrdová, MD, Ph.D., 1. lékařská fakulta Univerzity Karlovy v Praze
RS je to samé co ateroskleróza
„Nejedná se o aterosklerózu. Nemá nic společného s tvrdnutím cév pláty cholesterolu, do kterých se vychytává kalcium. Ve skutečnosti slovo, které tomu dalo název, také vzniklo proto, že ta tkáň je tvrdší. Po zánětlivých ložiscích se vytvářejí jizvy a ty na řezu nožem nějakého toho starého patologa před sto padesáti lety daly tomu onemocnění název skleróza. První popisy jsou kolem roku 1830 až 1840.“
RS se podobá Alzheimerově chorobě
„Poruchy paměti sice u roztroušené sklerózy mohou být, ale vůbec se nepodobají Alzheimerově chorobě. Jsou to velmi diskrétní poruchy paměti, které odhalíme velmi podrobnými testy, čili nikoli něco, co je nápadné.“
RS je nakažlivé onemocnění
„Nejde o nakažlivé onemocnění, byť je zánětlivé. Imunitní systém neumí reagovat příliš mnoha způsoby. Na všechno nenormální reaguje zánětem a ten je buď bakteriální, a pak může být nakažlivý, nebo je tzv. aseptický, což znamená, že nemá nic společného s bakteriemi, a pak nakažlivý není.“
Onemocnění, při kterém je zakázáno mít děti
„Dříve se to s oblibou tradovalo, protože se vědělo, že právě díky hormonálním změnám po porodu se velmi často tohle onemocnění zhoršuje. To už dnes neplatí. Navíc podle všech deklarací lidských práv nemůžete nikomu zakázat mít děti. Ale my samozřejmě chceme, aby to pacientky plánovaly v té nejvhodnější fázi nemoci.“
RS se nedá léčit
„Nedá se léčit v pokročilém stádiu, kdy je už pacient na vozíku. Tam se už léčebně nedocílí ničeho. Ale pokud se léčba zahájí včas, hned na začátku, tak to onemocnění léčitelné je a většinu pacientů už dnes dokážeme dovést do stavu, který je bez aktivity nemoci.“
RS je smrtelné onemocnění
„Onemocnění samo o sobě invalidizuje, obtěžuje a trápí mnoho let, ale většinou není smrtelné. Člověk prožije někdy i desítky let invalidní, což je důvodem pro to, proč bychom měli dál pracovat na tom, abychom s tímto onemocněním uměli lépe bojovat a pacientům poskytli lepší kvalitu života.“
Propojení mozku a počítače
Na Georgia State University se v současné době vyvíjí systém BrainBrowser, který by se měl připojit k mozku a umožnit mu surfovat po internetu jen silou myšlenky.
Malý implantovaný systém vyvinutý společností z Plymouthu zase dokáže rozpoznat záměr člověka a pak podle toho pohnout protézou ruky.
Tyto a další podobné technologie by mohly v budoucnu pomoci paralyzovaným pacientům či osobám se smyslovým postižením.
Nová molekula umožní prostup lékům přes hematoencefalickou bariéru
Hematoencefalická bariéra (BBB) odděluje vnitřní prostředí mozku od cévního systému v těle a umožňuje jen omezený transport látek mezi mozkovou tkání a krví. Chrání mozek před cizorodými látkami. Její propustnost se může při některých onemocněních (např. zánětech) chorobně zvětšovat. Problém je, že BBB brání některým i život zachraňujícím lékům prostupu z krve do mozku, aby zabránily rozšíření nemoci. Vědcům se ale nyní podařilo prolomit tuto bariéru. Našli unikátní protilátku FC5, která je velká jako 1/10 velikosti tradiční protilátky a která je schopná dostat se přes bariéru. Kromě toho FC5 používá stejné cesty jako živiny, které mozek potřebuje k přežití, což umožňuje „propašovat“ přes bariéru větší množství protilátky. Jako stavební kámen se FC5 implantuje do mnoha typů protilátek, kterým pomáhá dosáhnout jejich cílů v mozku.
Stimulace zpomaluje stárnutí
Existuje řada způsobů, jak můžete pěstovat nové mozkové buňky. Stačí mozek jen správně stimulovat. Výzkum Victoria Longitudinal Study, který proběhl před několika lety v západní Kanadě, prokázal, že lidé středního věku a starší, kteří se věnovali intelektuálně stimulujícím projektům, byli v budoucnu méně náchylní ke ztrátě kognitivních funkcí.
