Дослідники з Медичної школи Вашингтонського університету в Сент-Луїсі ідентифікували раніше невідомі імунні структури, схожі на лімфатичні вузли, в кістковому мозку мишей. Отримані результати показують, що ці найближчі імунні центри можуть швидко реагувати на рак мозку, активуючись ще до того, як віддалені лімфатичні вузли навіть отримають неправильні сигнали.
Команда також знайшла докази подібних імунних клітин у кістковому мозку людського черепа, що свідчить про те, що ця локальна захисна система не обмежується мишами.
Колись вчені вважали, що мозок значною мірою відокремлений від імунної системи. За останні роки цей погляд повністю змінився. Нові відкриття показують, що мозок не тільки спілкується з імунними клітинами, але також може мати спеціальні імунні «станції безпеки», розташовані поблизу.
Опубліковано природаЦе перше дослідження, яке виявило такі імунні центри в кістці.
«Це дослідження показує, що черепний кістковий мозок — це більше, ніж просто структурна основа — він містить раніше невідомі центри для специфічних для мозку імунних реакцій, — сказав старший автор Джонатан Кіпніс, доктор філософії, Алан А. Медицина. — Відкриття цієї локалізованої імунної ніші змінить наше бачення нейроімунних ефектів і відкриє нові захоплюючі шляхи лікування пухлин мозку та інших неврологічних захворювань».
Місцевий імунний захист головного мозку
Попередня робота лабораторії Kipnis допомогла розвіяти давню думку про те, що мозок відокремлений від імунної системи. Команда виявила лімфатичні судини в твердій мозковій оболонці, захисному шарі тканини мозку під черепом.
Нещодавно дослідники виявили невеликі фізичні канали, які з’єднують череп, тверду оболонку та мозкову тканину. Ці канали забезпечують прямий шлях, по якому імунні клітини та клітинне сміття можуть подорожувати між мозком і сусіднім кістковим мозком черепа.
У новому дослідженні на мишах вчені спостерігали за білками, коли вони подорожували з мозку через ці канали до кісткового мозку черепа. Там вони виявили організовані імунні структури, схожі на ті, що зазвичай знаходяться в лімфатичних вузлах.
Лімфатичні вузли служать важливими центрами координації імунної діяльності. Всередині них фолікулярні Т-клітини-помічники підтримують В-клітини, які потім можуть виробляти велику кількість антитіл, які допомагають організму боротися з інфекціями та хворобами. Знаходження порівнянних структур у здоровому кістковому мозку було неочікуваним.
«Ми ніколи раніше не бачили таких типів структур у здоровому кістковому мозку», — сказав Чан Хюн Пак, доктор філософії, перший автор дослідження та докторант лабораторії Kipnis, який цієї осені відкриє власну лабораторію в Корейському передовому інституті науки і технологій. «Це захоплююче відкриття, яке показує, що складний мозок потребує власних спеціалізованих імунних структур для захисту».
Краніальні імунні центри реагують на рак мозку
Потім дослідники дослідили, чи справді ці нещодавно виявлені імунні центри захищають мозок від хвороб.
Вони використали мишачу модель гліобластоми, агресивної форми раку мозку, і застосували ліки для втручання в імунні центри черепа. Пухлини у мишей, імунні центри яких були пошкоджені, росли швидше, ніж у тварин, у яких центри залишилися неушкодженими.
Миші зі слабшим імунним захистом черепа також мали меншу тривалість життя, що свідчить про те, що ці місцеві імунні структури відіграють активну роль у відповіді на рак мозку.
Підвищення імунної відповіді черепа
Потім команда дослідила, чи можна цілеспрямовано зміцнити імунні центри.
Дослідники розробили таргетну терапію для збільшення вироблення антитіл у кістковому мозку черепа. Вони об’єднали три імуностимулюючі білки в гель і помістили його прямо під шкіру голови.
Лікування призвело до підвищення протипухлинної імунної активності. Важливо, що відповідь спочатку з’явилася в імунних центрах у кістковому мозку черепа і лише пізніше в найближчих лімфатичних вузлах за межами черепа.
Миші, які отримували гель, ефективніше відторгали пухлини і виживали довше, ніж контрольні тварини.
Новий спосіб лікування нервових захворювань
Відкриття може мати наслідки не тільки для раку мозку. Оскільки ці імунні центри розташовані безпосередньо поруч із мозком, дослідники вважають, що зрештою вони можуть забезпечити спосіб впливу на імунну функцію при неврологічних захворюваннях без широкого впливу на решту тіла.
«Це відкриття докорінно змінює наше поточне розуміння нейроімунології», — сказав Кіпніс. «Знання того, що для захисту мозок покладається на тих, хто першими реагує в навколишньому черепі, має потенціал змінити наш погляд на розробку лікування багатьох неврологічних захворювань, включаючи хворобу Альцгеймера, хворобу Паркінсона, шизофренію, хронічний COVID та багато інших, які мають імунний компонент. Такі методи лікування можуть отримати доступ до цих ключових імунних центрів, не маючи значного впливу на периферичну імунну систему».
