В ошеломляющем открытии, опровергающем десятилетия преподавания в учебниках, исследователи из Медицинской школы Университета Вирджинии определили, что мозг напрямую связан с иммунной системой посредством сосудов, ранее считавшихся несуществующими. То, что такие сосуды могли ускользнуть от обнаружения, когда лимфатическая система была так тщательно нанесена на карту по всему телу, само по себе удивительно, но истинное значение открытия заключается в том, какое влияние оно может оказать на изучение и лечение неврологических заболеваний, начиная от аутизма. от болезни Альцгеймера до рассеянного склероза.
"Вместо того, чтобы спрашивать: «Как нам изучить иммунный ответ мозга?»?” Почему у пациентов с рассеянным склерозом возникают иммунные атаки?’теперь мы можем подойти к этому механистически. Потому что мозг, как и любая другая ткань, связан с периферической иммунной системой через менингеальные лимфатические сосуды," сказал Джонатан Кипнис, доктор философии, профессор отделения нейробиологии UVA и директор Центра иммунологии мозга и глии UVA (BIG). "Это полностью меняет то, как мы воспринимаем нейроиммунное взаимодействие. Раньше мы всегда воспринимали это как нечто эзотерическое, что не поддается изучению. Но теперь мы можем задать механистические вопросы."
"Мы считаем, что для каждого неврологического заболевания, имеющего иммунный компонент, эти сосуды могут играть важную роль," Кипнис сказал. "Трудно представить, что эти сосуды не были бы вовлечены в [неврологическое] заболевание с иммунным компонентом."
Новое открытие в человеческом теле
Кевин Ли, доктор философии, председатель отделения нейробиологии UVA, описал свою реакцию на открытие лаборатории Кипниса: "В первый раз, когда эти ребята показали мне основной результат, я просто сказал одну фразу: «Им придется поменять учебники.Никогда не существовало лимфатической системы для центральной нервной системы, и из этого первого единичного наблюдения – и с тех пор они провели много исследований, чтобы подтвердить открытие, – было очень ясно, что это коренным образом изменит то, как люди смотрят на связь центральной нервной системы с иммунной системой."
Даже Кипнис поначалу был настроен скептически. "Я действительно не верил, что в теле есть структуры, о которых мы не подозреваем. Я думал, что тело было нанесено на карту," он сказал. "Я думал, что эти открытия закончились где-то в середине прошлого века. Но, видимо, у них нет."
“Очень хорошо спрятано”
Открытие стало возможным благодаря работе Антуана Луво, доктора философии, научного сотрудника лаборатории Кипниса. Сосуды были обнаружены после того, как Луво разработал метод крепления мозговых оболочек мыши – мембран, покрывающих мозг, – на одном предметном стекле, чтобы их можно было исследовать как единое целое. "На самом деле это было довольно просто," он сказал. "Была одна хитрость: мы зафиксировали мозговые оболочки внутри черепной коробки, чтобы ткань оставалась в своем физиологическом состоянии, а затем рассекли ее. Если бы мы сделали наоборот, ничего бы не вышло."
Заметив сосудистые паттерны в распределении иммунных клеток на своих слайдах, он проверил лимфатические сосуды, и они были там. Невозможное существовало. Тихий Луво вспомнил момент: "Я подозвал Джони [Кипниса] к микроскопу и сказал: «Думаю, у нас есть кое-что.’"
Что касается того, как лимфатическим сосудам головного мозга все это время удавалось ускользать от внимания, Кипнис описал их как "очень хорошо спрятан" и отметили, что они следуют по основному кровеносному сосуду вниз в пазухи, область, которую трудно визуализировать. "Это так близко к кровеносному сосуду, вы просто упускаете его," он сказал. "Если вы не знаете, что вам нужно, вы просто пропустите это."
"Получение изображений этих сосудов в реальном времени имело решающее значение для демонстрации их функции, и это было бы невозможно без сотрудничества с Таджи Харрисом," Кипнис отметил. Харрис, доктор философии, является доцентом нейробиологии и членом центра BIG. Кипнис также приветствовал "феноменальный" хирургические навыки Игоря Смирнова, научного сотрудника лаборатории Кипниса, работа которого имела решающее значение для успеха исследования в области визуализации.
Болезнь Альцгеймера, аутизм, рассеянный склероз и не только
Неожиданное присутствие лимфатических сосудов поднимает огромное количество вопросов, которые теперь требуют ответов, как о работе мозга, так и о болезнях, которые его преследуют. Например, возьмем болезнь Альцгеймера. "При болезни Альцгеймера в мозгу накапливаются большие куски белка," Кипнис сказал. "Мы думаем, что они могут накапливаться в головном мозге, потому что не удаляются эффективно этими сосудами." Он отметил, что сосуды с возрастом выглядят по-разному, поэтому роль, которую они играют в старении, является еще одним направлением для изучения. И существует огромное количество других неврологических заболеваний, от аутизма до рассеянного склероза, которые необходимо пересмотреть в свете наличия чего-то, чего, по утверждению науки, не существовало.
Результаты были опубликованы в престижном журнале Nature в Интернете и будут опубликованы в следующем печатном издании.