Ученые обнаружили новый орган, спрятанный в черепе.

Фото из открытых источников

После столетий развития медицинской науки вполне логично предположить, что к настоящему времени мы располагаем полным списком всех органов человеческого тела. Но ученые продолжают открывать новые, работающие в фоновом режиме, выполняя жизненно важные функции, такие как распознавание боли или выработка слюны.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature, биологи из Медицинской школы Вашингтонского университета (WashU) в Сент-Луисе обнаружили новый иммунный орган внутри черепа. Он, похоже, выполняет функцию «пункта безопасности» для борьбы с раком мозга на ранних стадиях.

До сих пор этот орган был обнаружен только у мышей, но исследователи говорят, что есть признаки того, что он есть и у людей. И если мы сможем усилить эти структуры, у нас может появиться новое оружие против смертельно опасных видов рака мозга.

«Это исследование показывает, что костный мозг черепа — это гораздо больше, чем просто структурный каркас: в нем находятся ранее неизвестные центры иммунных реакций, специфичных для головного мозга», — говорит соавтор исследования Джонатан Кипнис из Вашингтонского университета. «Выявление этой локализованной иммунной ниши меняет наше представление о нейроиммунных взаимодействиях и открывает новые захватывающие возможности для лечения опухолей головного мозга и других неврологических заболеваний».

В организме человека действуют не одна, а две различные иммунные системы – одна для центральной нервной системы, включая головной и спинной мозг, и другая для остальной части тела. 

Долгое время считалось, что эти две системы полностью разделены, и на самом деле иммунные клетки периферической системы могут вызывать самые разные проблемы, если попадут в мозг. Некоторые из них, как известно, способствуют развитию нейродегенеративных заболеваний, поскольку чувствительные ткани нервной системы могут быть повреждены «безответственными» методами, применяемыми в других частях тела.

Однако все больше исследований показывают, что взаимосвязь между этими процессами несколько шире, чем считалось ранее. В предыдущей работе группа исследователей, проводившая новое исследование, выявила крошечные каналы, идущие от ткани мозга через твердую мозговую оболочку (самую наружную защитную мембрану вокруг мозга) в сам череп.

На этот раз исследователи использовали флуоресцентные белки-трассеры, чтобы наблюдать за перемещением молекул по этим каналам, отслеживая их путь от нейронов до костного мозга черепа. 

В конце концов, они выследили их в местах, подозрительно похожих на зародышевые центры — структуры, которые образуются в лимфатических узлах и служат своего рода тренировочными лагерями для иммунных клеток.

По сути, наивные B-клетки проникают в эти структуры, размножаются в больших количествах, получают оружие, другие иммунные клетки вручают им объявления о розыске определенных патогенов, и они отправляются в бой.

В данном случае эти тренировочные лагеря стратегически расположены рядом с головным мозгом, чтобы иметь возможность вести боевые действия на передовой, не привлекая солдат из более отдаленных частей тела.

«Мы никогда раньше не видели подобных структур в здоровом костном мозге», — говорит соавтор исследования Чан Хён Пак из Вашингтонского университета. «Это захватывающее открытие, указывающее на то, что сложный мозг нуждается в собственных специализированных иммунных структурах для защиты».

Исследователи проверили эту идею на мышиных моделях глиомы — особенно опасной формы рака мозга. Они изменили активность этих лимфоидных структур, нанеся под кожу головы гидрогель, содержащий либо иммуностимулирующие, либо иммунодепрессивные соединения.

У мышей с поврежденными лимфоидными структурами черепа наблюдались гораздо более агрессивные опухоли и более низкая выживаемость по сравнению с контрольными мышами.

Однако у мышей, которым вводили смесь из трех белков, повышающих иммунитет, наблюдался более сильный иммунный ответ со стороны лимфоидной ткани черепа, что позволяло им более эффективно бороться с раком и значительно повышало выживаемость.

Конечно, результаты, полученные на мышах, не обязательно применимы к людям, но исследователи говорят, что фолликулярные Т-клетки ранее были обнаружены в костном мозге человеческих черепов, что может указывать на то, что эти структуры также скрываются в нашей собственной голове.

Если это так, то в конечном итоге это может означать значительное улучшение в борьбе с раком мозга: инъекция гидрогеля под кожу головы гораздо менее инвазивна, чем полноценная операция на головном мозге по удалению опухолей.

«Это открытие коренным образом меняет наше нынешнее понимание нейроиммунологии», — говорит Кипнис. «Знание того, что мозг полагается на механизмы защиты, расположенные в окружающем черепе, может изменить наше представление о разработке методов лечения многих неврологических заболеваний, включая болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, шизофрению, длительный COVID и многие другие, имеющие иммунный компонент. Подобные методы лечения могли бы воздействовать на эти иммунные центры непосредственно через череп, не вызывая серьезных побочных эффектов со стороны периферических органов».