Исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе обнаружили ранее неизвестные иммунные структуры, похожие на лимфатические узлы, в костном мозге черепа мышей. Полученные данные свидетельствуют о том, что эти близлежащие иммунные узлы могут быстро реагировать на рак головного мозга, активизируясь еще до того, как более удаленные лимфатические узлы получат сигнал о том, что что-то не так.
Команда исследователей также обнаружила аналогичные иммунные клетки в костном мозге черепа человека, что позволяет предположить, что эта локальная система защиты может быть характерна не только для мышей.
Ранее ученые считали, что мозг практически изолирован от иммунной системы. В последние годы эта точка зрения кардинально изменилась. Согласно новым данным, мозг не только взаимодействует с иммунными клетками, но и может иметь специализированные иммунные “станции безопасности”, расположенные в непосредственной близости от него.
Исследование, опубликованное в журнале Nature, стало первым, в ходе которого были обнаружены подобные иммунные узлы в костной ткани. “Это исследование показывает, что костный мозг черепа — это не просто структурная основа, а вместилище ранее неизвестных узлов, отвечающих за специфичные для мозга иммунные реакции. Обнаружение этой локализованной иммунной ниши меняет наше представление о нейроиммунных взаимодействиях и открывает новые возможности для лечения опухолей головного мозга и других неврологических заболеваний”, — говорит старший автор исследования Джонатан Кипнис, PhD, профессор патологии и иммунологии, научный сотрудник BJC в Медицинской школе Вашингтонского университета.
Более ранние исследования, проведенные в лаборатории Кипниса, помогли опровергнуть устоявшееся представление о том, что мозг отделен от иммунной системы. Ученые обнаружили лимфатические сосуды в твердой мозговой оболочке — защитном внешнем слое ткани, окружающем мозг под черепной коробкой.
Совсем недавно исследователи обнаружили крошечные физические каналы, соединяющие череп, твердую мозговую оболочку и ткани мозга. Эти каналы обеспечивают прямой путь, по которому иммунные клетки и продукты их жизнедеятельности могут перемещаться между мозгом и костным мозгом в черепе.
В ходе нового исследования на мышах ученые проследили за тем, как белки покидают мозг, проходят по этим каналам и попадают в костный мозг черепа. Там они обнаружили организованные иммунные структуры, напоминающие те, что обычно встречаются в лимфатических узлах.
Лимфатические узлы служат важными координационными центрами иммунной активности. В них Т-хелперы фолликулярного типа поддерживают В-клетки, которые затем вырабатывают большое количество антител, помогающих организму бороться с инфекциями и болезнями. Обнаружение аналогичных структур в здоровом костном мозге было неожиданным.
“Мы никогда раньше не видели таких структур в здоровом костном мозге. Это потрясающее открытие, которое указывает на то, что для защиты сложного мозга необходимы специализированные иммунные структуры”, — сказал Чан Хен Пак, PhD, первый автор исследования и постдокторант в лаборатории Кипниса.
Затем исследователи решили выяснить, действительно ли эти недавно обнаруженные иммунные центры помогают защитить мозг от болезней. Они использовали мышиную модель глиобластомы — агрессивной формы рака мозга — и воздействовали на иммунные центры в черепе с помощью специального препарата. У мышей, у которых были нарушены функции иммунных центров, опухоли росли быстрее, чем у животных с неповрежденными центрами. Мыши с ослабленной иммунной защитой черепа также прожили меньше, что свидетельствует о том, что эти локальные иммунные структуры играют активную роль в борьбе с раком мозга.
Затем ученые решили выяснить, можно ли целенаправленно усилить иммунную защиту в этих центрах. Исследователи разработали таргетный препарат, призванный увеличить выработку антител в костном мозге черепа. Они соединили три иммуностимулирующих белка в геле и поместили его непосредственно под кожу головы.
Препарат вызвал всплеск иммунной активности в борьбе с опухолями. Важно отметить, что реакция сначала проявилась в иммунных центрах в костном мозге черепа и только потом — в близлежащих лимфатических узлах за пределами черепа. Мыши, которым вводили гель, эффективнее избавлялись от опухолей и прожили дольше, чем животные из контрольной группы.
Это открытие может иметь значение не только для лечения рака мозга. Поскольку эти иммунные центры расположены непосредственно рядом с мозгом, ученые считают, что в будущем с их помощью можно будет влиять на иммунную активность при неврологических заболеваниях, не оказывая широкого воздействия на весь организм.
“Это открытие в корне меняет наше нынешнее представление о нейроиммунологии. Тот факт, что мозг полагается на системы быстрого реагирования в окружающих его тканях черепа, может изменить наш подход к разработке методов лечения многих неврологических заболеваний, включая болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, шизофрению, постковидный синдром и многие другие заболевания, имеющие иммунный компонент. Такие методы лечения могут воздействовать на эти иммунные узлы напрямую через черепную коробку, без серьезных побочных эффектов на периферии”, — говорит Кипнис.
Медицинский центр Вашингтонского университета. Пер.: PSYCHOL-OK.RU
