Казалось бы, после нескольких столетий развития медицины человеческое тело должно быть изучено настолько хорошо, что обнаружить в нем новый орган уже практически невозможно. Однако ученые продолжают находить ранее неизвестные структуры — и очередная такая находка оказалась буквально у нас в голове.
Биологи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе обнаружили внутри черепа особые иммунные структуры, которые исследователи называют новым иммунным органом. Судя по экспериментам, они работают как своеобразный пункт защиты мозга и способны участвовать в борьбе с опухолью еще на ранних стадиях.
Пока эти структуры достоверно обнаружены только у мышей. Однако ученые нашли признаки того, что нечто подобное может существовать и у человека.
Долгое время считалось, что иммунная защита центральной нервной системы и иммунная система остального организма практически разделены. Для мозга это особенно важно: иммунные клетки, хорошо работающие в других тканях, при попадании в нервную систему способны нанести ей вред.
Однако в последние годы выясняется, что граница между двумя системами не настолько непроницаема.
Ранее та же группа ученых обнаружила крошечные каналы, соединяющие ткани мозга через твердую мозговую оболочку с костями черепа. Теперь исследователи решили выяснить, что именно по ним перемещается и куда эти пути ведут.
С помощью светящихся белковых меток они проследили движение молекул от нейронов к костному мозгу черепа. Там обнаружились структуры, напоминающие герминативные центры — образования, которые обычно возникают в лимфатических узлах и служат местом подготовки иммунных клеток.
В таких центрах В-клетки размножаются, проходят отбор и получают способность распознавать определенные угрозы, после чего могут участвовать в иммунной атаке.
Необычным оказалось само расположение этих центров. Они находятся непосредственно рядом с мозгом, словно собственные местные силы быстрого реагирования, которым не требуется ждать прибытия иммунных клеток из других частей организма.
Исследователи отмечают, что раньше подобных структур в здоровом костном мозге не наблюдали.
Чтобы проверить их значение, ученые провели эксперименты на мышах с глиомой — опасной опухолью мозга. Активность обнаруженных иммунных структур изменяли при помощи гидрогеля, который помещали под кожу головы и насыщали веществами, усиливающими или подавляющими иммунный ответ.
Результат оказался заметным. Когда работа иммунных структур черепа нарушалась, опухоли становились значительно агрессивнее, а мыши жили меньше по сравнению с контрольной группой.
В другом эксперименте животным вводили сочетание трех белков, усиливающих иммунный ответ. После этого иммунные структуры в черепе активнее реагировали на опухоль, эффективнее боролись с ней, а продолжительность жизни мышей значительно увеличивалась.
Это пока не означает, что такой же подход сработает у людей. Эксперименты проводились на животных, а результаты исследований на мышах далеко не всегда удается перенести на человека.
Тем не менее есть косвенный признак того, что похожая система может существовать и у нас. Ранее в костном мозге человеческого черепа уже находили определенный тип Т-клеток, характерный для подобных иммунных структур.
Если их существование у человека подтвердится, открытие потенциально может изменить подход к лечению опухолей мозга. Исследователи обращают внимание на то, что воздействовать на такие иммунные центры можно непосредственно через череп. Например, введение гидрогеля под кожу головы значительно менее травматично, чем операция на головном мозге.
Авторы считают, что значение находки может оказаться шире онкологии. Поскольку иммунные процессы участвуют во многих заболеваниях нервной системы, подобные структуры в будущем могут оказаться важны для исследований болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона, шизофрении, последствий длительного течения коронавирусной инфекции и других состояний с иммунным компонентом.
Пока же главное открытие состоит в другом: кость черепа, которую привыкли считать прежде всего защитной оболочкой мозга, по всей видимости, может выполнять гораздо более активную роль. В ней располагаются специализированные иммунные структуры, способные непосредственно участвовать в защите находящегося рядом мозга.
Исследование опубликовано в журнале Nature.
