Ученые из Национального института здоровья обнаружили в мозге лимфатические сосуды. Результаты исследования, опубликованные онлайн в издании eLife, также дают возможность предположить, что эти сосуды могут выступать в качестве «линии связи» между мозгом и иммунной системой.
Сканируя мозг у здоровых добровольцев, исследователи из Национального института неврологических расстройств и инсульта (NINDS) Национальных институтов здоровья (NIH) увидели первое доказательство того, что очень давно искали: наш мозг может сбрасывать отходы через лимфатические сосуды, канализационную систему организма.
«Мы буквально наблюдали, как мозг людей сливает жидкость в эти сосуды», – сказал Дэниел С. Рейч, доктор медицинских наук, старший научный сотрудник NIH и главный автор исследования. «Мы надеемся, что наши результаты проложат путь для новых открытий в области различных неврологических расстройств».
Лимфатические сосуды являются частью системы кровообращения и переносят лимфу –бесцветную жидкость, содержащую иммунные клетки и отходы – в лимфатические узлы. В основном, в теле они проходят рядом с кровеносными сосудами. Кровеносные сосуды доставляют белые клетки крови органам, а лимфатическая система удаляет клетки и рециркулирует их через организм. Этот процесс помогает иммунной системе обнаруживать, что орган подвергается воздействию бактерий или вирусов, или был поврежден.
В 1816 году итальянский анатом сообщил об обнаружении лимфатических сосудов на поверхности мозга, но на два века это было забыто. До самого недавнего времени исследователи не обнаруживали признаков наличия лимфатической системы в мозге, в результате чего многие недоумевали, как же мозг сбрасывает отходы. Предполагали, что мозг в этом отношении – уникальный орган. Затем в 2015 году в двух исследованиях на мышах были обнаружены данные о лимфатической системе мозга в твердой мозговой оболочке. В этом же году доктор Рейч увидел презентацию Джонатана Кипниса, PhD, профессора в Университете Вирджинии и автора одного из этих исследований.
«Я был полностью обескуражен. В медицинской школе нас учили, что мозг не имеет лимфатической системы, – сказал доктор Рейч. – После выступления доктора Кипниса, я подумал, может быть, мы могли бы найти её и в мозгу человека?»
С помощью данных МРТ, доктор Рейч и его команда исследуют рассеянный склероз и другие неврологические расстройства, которые, как считается, связаны с иммунной системой. Совместно с исследователями из Национального института рака, команда взялась за обнаружение лимфатических сосудов в твердой мозговой оболочке, покрывающей головной мозг.
Чтобы найти сосуды, команда доктора Рейча дважды сканировала мозг здоровых добровольцев, используя контрастное средство. В первой серии молекулы контраста были достаточно малы, чтобы просачиваться наружу из кровеносных сосудов в твердой мозговой оболочке, но слишком велики, чтобы пройти через гематоэнцефалический барьер и войти в другие части мозга. Результаты показали, что контраст просочился из кровеносных сосудов и протек через твердую мозговую оболочку в соседние лимфатические сосуды. Во второй серии молекулы были крупнее и не могли просачиваться наружу из сосудов. Независимо от настроек сканера, исследователи видели кровеносные сосуды в твердой мозговой оболочке, но не лимфатические сосуды, что подтвердило их подозрения.
Также ученые обнаружили доказательства наличия кровеносных и лимфатических сосудов в препаратах твердой мозговой ткани человека, взятой при посмертном вскрытии. Более того, то же показали и их исследования мозга и препаратов посмертного вскрытия мозга у нечеловекообразных приматов. Это свидетельствует о том, что лимфатическая система является общей чертой мозга млекопитающих.
«Эти результаты могут кардинально изменить наши представления о том, как взаимосвязаны мозг и иммунная система», – говорит Уолтер Дж. Корошец, доктор медицинских наук, директор NINDS.
Команда доктора Рейча планирует исследовать, отличается ли работа лимфатической системы у пациентов с рассеянным склерозом и другими нейровоспалительными расстройствами.
«В течение многих лет мы знали только как жидкость поступает в мозг. Теперь мы можем, наконец, увидеть, что, как и другие органы в организме, мозговая жидкость может выходить через лимфатическую систему», – сказал доктор Рейч.
Текст: Полина Гершберг