Glymfaattinen järjestelmä mahdollistaa aivo-selkäydinnesteen virtauksen aivokudokseen erityisesti unen aikana, jolloin aivo-selkäydinneste pääsee huuhtomaan aivokudosta ja vie mukanaan valveen aikana kertyneitä aineenvaihdunnan tuotteita kohti verenkiertoa. Aiemmin on havaittu, että glymfaattisen järjestelmän toimintaa voidaan muunnella lääkkeillä, mikä tekee siitä kiinnostavan lääkekehityskohteen etenkin Alzheimerin taudissa ja muissa aivorappeumasairauksissa, joihin on yhdistetty aineenvaihduntatuotteiden kertyminen aivoihin.
Keskushermoston yleisen puhdistusroolin lisäksi glymfaattisella järjestelmällä saattaa olla merkitystä myös keskushermostoon vaikuttavien lääkkeiden pääsyyn aivoihin. Veri-aivoeste suojaa aivoja vierasaineilta, minkä vuoksi lääkkeet eivät saavuta suun kautta annettuna kohdettaan, vaan tarvitaan erityisiä antoreittejä.
Suoraan aivo-selkäydinnesteeseen annettujen lääkkeiden on aiemmin ajateltu kulkeutuvan aivoihin ja selkäytimeen pääasiassa hitaalla diffuusiolla, mutta glymfaattinen malli haastaa tämän oletuksen ja tarjoaa nopeamman reitin lääkkeille kohteisiinsa. Koe-eläinmalleissa on jo havaittu, että tietyt glymfaattista järjestelmää aktivoivat lääkkeet, kuten tehohoidossa käytettävä rauhoite deksmedetomidiini, voivat lisätä aivo-selkäydinnesteeseen annettavien lääkkeiden pääsyä aivoihin.
Yllättävästi myös verenkiertoon annetut hypertoniset liuokset, kuten voimakas suolaliuos lisäävät aivo-selkäydinnesteen glymfaattista sisäänvirtausta aivojen tasolla. Hypertonisia liuoksia, kuten vahvaa suolaliuosta tai sokerialkoholi mannitolia, käytetään muun muassa laskemaan kallonsisäistä painetta tehohoitopotilailla.
Helsingin yliopiston tutkijat selvittivät tuoreessa tutkimuksessaan, miten glymfaattista järjestelmää ja hypertonisia liuoksia voitaisiin käyttää avuksi, kun lääkeaine annetaan suoraan aivo-selkäydinnesteeseen lanneselän tasolle ja lääkkeen kohteena on selkäydin. Tutkimus on julkaistu Journal of Controlled Release -tiedelehdessä.
Selkäytimen morfiinipitoisuus nelinkertaistui ja kivunlievitys tehostui
Mallilääkkeenä tutkijat käyttivät tutkimuksessaan opioidi morfiinia, jota käytetään esimerkiksi leikkauksen aiheuttaman kivun ja vaikean syöpäkivun hoidossa. Selkäydin on morfiinin tärkeimpiä vaikutuspaikkoja, ja paikallisesti aivo-selkäydinnesteeseen annettuna se tarjoaa tehokkaan kivunlievityksen.
Tutkijat jäljittelivät tyypillistä potilashoidollista tilannetta rottamallissa ja annostelivat morfiinia suoraan aivo-selkäydinnesteeseen lanneselän tasolle, minkä jälkeen rotat saivat hypertonista suolaliuosta. Tutkimuksessa paljastui, että kahden eri menetelmän yhdistämisen avulla selkäytimen morfiinipitoisuus moninkertaistui.
– Opioideja annostellaan suoraan aivo-selkäydinnesteeseen lanneselän tasolle pääasiassa kiireettömissä leikkauksissa ja syöpäkivun hoidossa, kun taas hypertonisia liuoksia käytetään elintoimintoja uhkaavissa hätätiloissa. Onkin mielenkiintoista, että nämä kaksi varsin erilaisilla potilasryhmillä käytettävää menetelmää yhdistämällä voidaan lähes nelinkertaistaa selkäytimen morfiinipitoisuus ja tehostaa kivunlievitystä, kertoo väitöskirjatutkija Kim Blomqvist Helsingin yliopistosta.
Menetelmää voitaneen tutkia myös ihmisillä kohtalaisen nopeasti, sillä molemmat menetelmät ovat jo kliinisessä käytössä. Tutkijoiden mukaan näiden kahden eri menetelmän yhdistämistä kannattaa tutkia myös muilla suoraan aivo-selkäydinnesteeseen annosteltavilla lääkeaineilla, joita on kehitteillä runsaasti.
Alkuperäinen artikkeli: Kim J. Blomqvist, Moritz O.B. Skogster, Mika J. Kurkela, Marko P. Rosenholm, Fredrik H.G. Ahlström, Mikko T. Airavaara, Janne T. Backman, Pekka V. Rauhala, Eija A. Kalso, Tuomas O. Lilius. Systemic hypertonic saline enhances glymphatic spinal cord delivery of lumbar intrathecal morphine. Journal of Controlled Release, 2022; 344, 214–224. DOI: 10.1016/j.jconrel.2022.03.022