У лимфатической системы всё-таки есть собственное представительство в головном мозге: синусы мозговой оболочки оказались очень похожи на её сосуды, в них есть иммунные клетки и они связаны с шейными лимфоузлами.
У лимфатической системы много функций, одна из важнейших – защитная и «мусороуборочная»: иммунные клетки и белки лимфы обезвреживают бактерии и токсины. Лимфа проникает во все ткани тела, за исключением мозга. Как известно, мозг настолько хорошо огорожен от всего остального, что даже антитела с иммунными клетками не могут в него проникнуть. Однако, несмотря на свои «крепостные стены», мозг всё же не застрахован от проникновения патогенов. Но тогда у самого мозга должны быть какие-то свои системы защиты от вторжения вирусов и бактерий. С другой стороны, в ходе метаболизма накапливаются всевозможные молекулярные отходы, от которых тоже нужно как-то избавляться – а как, если лимфа в мозг не проникает, а в кровеносных сосудах стоит мощный гематоэнцефалический барьер, через который не всякая молекула пролезет?
Физиологов этот вопрос интриговал давно. С одной стороны, мозг может сам перерабатывать вредные вещества в специальных клетках. С другой, в нём есть ещё так называемые глиальные, или вспомогательные клетки – некоторые из них выполняют те же функции, что и обычные иммунные клетки, то есть разыскивают и уничтожают всё чужеродное. Наконец, со временем удалось найти дополнительные механизмы, помогающие избавляться от нежелательных веществ. Желудочки мозга выделяют так называемую спинномозговую жидкость, которая свободно циркулирует между ними и спинномозговым каналом, сами же клетки тоже что-то выделяют во внешнее пространство, в результате получается единая система межклеточной и спинномозговой жидкости. Как происходит её очистка от биохимического мусора?
Несколько лет назад сотрудники Рочестерского университета обнаружили, что кровеносные сосуды в мозге окружены «чехлами» из отростков астроцитов – вспомогательных, или глиальных клеток. Получается двойная трубка, и в промежуток между её двумя стенками проникает «замусоренная» межклеточная жидкость, которая фильтрует мусор в кровеносный сосуд. Причём астроциты создают в ней давление, так что фильтрация здесь не пассивная, а активная. Систему назвали глимфатической: функционировала она подобно обычной лимфатической, только сделана была из глиальных клеток.
Однако, как оказалось, обычная лимфатическая система в мозге всё-таки есть – нашли её Джонатан Кипнис (Jonathan Kipnis) с коллегами из Университета Вирджинии; чья статья только что появилась в Nature. Здесь нужно сделать небольшой экскурс в анатомию. Как известно, головной и спинной мозг одеты тремя оболочками: мягкой, паутинной и твёрдой, самой верхней из трёх. В некоторых местах твёрдая оболочка внедряется в щели головного мозга, образуя каналы – их и называют синусами. В них собирается венозная кровь из сосудов мозга, самой твёрдой оболочки и костей черепа, которая потом поступает в яремные вены. (Хотя синусы на рисунках очень похожи на кровеносные сосуды, они в кровеносную систему не входят, это отдельные образования.)
Оказалось, что в синусах есть иммунные клетки и молекулярные маркеры, свойственные лимфатическим сосудам. Когда исследователи ввели краситель мышам в субарахноидальное пространство – полость между мягкой и паутинной мозговыми оболочками, заполненную спинномозговой жидкостью – краска вскоре оказалась в синусах. Значит, спинномозговая жидкость проходит через синусы. Более того, краситель оказывался в шейных лимфатических узлах. Авторам работы удалось также показать, что жидкость из лимфатических узлов может переходить в мозговые синусы.
Напомним, до недавнего времени считалось, что лимфатическая система никак с мозгом не контактирует. Теперь же эту точку зрения придётся во многом пересмотреть, поскольку оказалось, что синусы твёрдой оболочки выполняют функцию лимфатических сосудов и служат резиденцией иммунных клеток. Мусор и токсины, скапливающиеся в спинномозговой жидкости, могут выводиться из неё через синусы, хотя детали процесса предстоит ещё выяснять. Стоит также добавить, что иммунные клетки, несмотря ни на какие барьеры, в мозг всё-таки проникают, в последнее время их тут находят всё чаще и чаще. Хотя раньше полагали, что их появление в мозговых тканях – однозначный признак патологии (например, тяжёлой инфекции), однако, по-видимому, они приходят и в здоровый мозг тоже. И, скорее всего, синусы играют здесь не последнюю роль. Разумеется, большой интерес новые сведения вызовут у медиков – всё-таки мозг и иммунитет оказались связаны теснее, чем думали.
По материалам The Scientist.
Источник: nkj.ru
Слева — лимфатическая система, как её представляли в учебниках. Справа — текущее представление о ней
Антуан Луво, профессор в лаборатории Университета системы здравоохранения Виргинии (UAV), совершил удивительное открытие в анатомии головного мозга, когда изучал твёрдую мозговую оболочку,— мембранную структуру, покрывающую мозг,- у мышей. Он придумал метод вскрытия, позволяющий сохранить нетронутой эту мембранную структуру. После успешного проведения этой процедуры профессор заметил покрывающие её сосуды, которые по пристальному изучению оказались давно разыскиваемыми наукой сосудами лимфатической системы.
Несмотря на то, что анатомией человека учёные занимаются не одну тысячу лет, в организме ещё остаются тайны, не открытые и по сей день. Например, ещё совсем недавно учёные не знали, каким образом мозг взаимодействует с лимфатической системой организма, как с мозгом работает иммунная система и как из него выводятся продукты жизнедеятельности.
Лимфатическая система — часть сосудистой системы у позвоночных животных, дополняющая сердечно-сосудистую. Она играет важную роль в обмене веществ и очищении клеток и тканей организма, и в работе иммунной системы. С её помощью отходы жизнедеятельности внутренних органов выводятся обратно в кровь.
До недавнего времени учёные не могли обнаружить в коре головного мозга лимфатических сосудов. Считалось, что его биологические отходы отводятся через синусы твёрдой мозговой оболочки. Непонятно было, как в таком случае должна работать его иммунная система. Даже современные методы вроде МРТ не давали ответ на этот вопрос.
Кевин Ли, доктор биологических наук и председатель департамента неврологии университета UAV, описывает свою реакцию на это открытие так: «В первый раз, когда эти ребята показали мне результат их работы, я сказал только одно: ’Придётся менять все учебники’. У центральной нервной системы никогда не было известной лимфатической системы. И по результатам той работы, которые мы потом множество раз подтвердили, стало ясно, что они в корне поменяют представления людей о том, как ЦНС работает с иммунной системой».
Заведующий лабораторией, в которой Луво сделал это открытие, Джонатан Кипнис, поначалу был настроен весьма скептически: «Я не мог поверить, что в теле можно найти структуры, неизвестные ранее. Я думал, что всё давно уже размечено, и что открытия на этот счёт закончились ещё в середине прошлого столетия. Очевидно, это не так».
Неожиданное открытие поднимает больше вопросов, чем ответов. К примеру, при болезни Альцгеймера, в мозгу скапливаются большие «куски» протеинов. Кипнис поясняет, что это может быть связано с тем, что они просто не удаляются из мозга с должной эффективностью через эти лимфатические сосуды.
Уже известно, что с возрастом лимфатические сосуды начинают выглядеть иначе, и их дальнейшее пристальное изучение может пролить свет на причину болезней мозга и пути их лечения — от Альцгеймера и множественного склероза до аутизма. http://geektimes.ru/
