В черепном костном мозге у мышей выявили образования, похожие на лимфоузлы и включенные в защиту центральной нервной системы. На модели глиобластомы сбой в их деятельности вел к более быстрому росту опухоли и уменьшал срок жизни животных, тогда как стимулирование локального иммунного ответа помогало организму активнее отторгать опухолевые клетки. Как именно костный мозг черепа принимает участие в иммунной защите мозга и применимо ли это открытие для терапии людей, — в материале «Известий».

Какие иммунные структуры выявили в черепе

Специалисты Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе обнаружили в костном мозге черепа мышей упорядоченные скопления иммунных клеток. По архитектуре и функциям они были похожи на структуры, обычно присутствующие в лимфатических узлах.

Внутри этих скоплений исследователи нашли образования, аналогичные зародышевым центрам лимфоузлов, а также отдельную популяцию Т-хелперов. Такие клетки содействуют активации В-лимфоцитов, задействованных в производстве антител и создании гуморального иммунного ответа.

Создатели научной работы именуют обнаруженные образования лимфоидными структурами костного мозга черепа. Формулировка «иммунный орган», примененная в публикациях об исследовании, носит образный характер: ученые не говорили об открытии отдельного анатомического органа у человека.

«Костный мозг черепа — это гораздо больше, чем часть структурной основы. В нем находятся ранее неизвестные центры иммунного ответа, связанного с мозгом», — рассказал старший автор исследования, профессор патологии и иммунологии Джонатан Кипнис.

Как мозг посылает сигналы иммунной системе

До этого полагали, что головной мозг во многом изолирован от иммунной системы. Но более поздние работы обнаружили лимфатические сосуды в твердой мозговой оболочке, находящейся прямо под черепом, и микроскопические каналы, которые связывают костный мозг черепа, мозговые оболочки и ткани мозга.

По этим каналам способны двигаться иммунные клетки, спинномозговая жидкость и продукты клеточного обмена. В новом исследовании ученые отследили, как белки из мозга мышей проходили по сходным путям и оказывались в костном мозге черепа.

Расположенные там иммунные структуры отвечали на антигены, поступающие из центральной нервной системы, — молекулы, которые иммунитет может распознать как цель. Локальная реакция появлялась прежде, чем аналогичный сигнал возникал в более отдаленных лимфатических узлах.

Как отметил первый автор работы Джанг Хен Парк, подобные структуры прежде не находили в здоровом костном мозге. Их близость к мозгу может давать иммунной системе возможность быстрее отвечать на изменения, происходящие в нем.

Как иммунные центры ответили на опухоль мозга

Чтобы выяснить, принимают ли обнаруженные структуры участие в защите от болезней, исследователи задействовали мышиную модель глиобластомы — агрессивной злокачественной опухоли головного мозга.

Ученые с помощью препарата нарушили деятельность лимфоидных структур в костном мозге черепа. В результате опухоли у мышей увеличивались быстрее, а срок жизни животных уменьшался в сравнении с контрольной группой. Итоги продемонстрировали, что локальные иммунные центры не только принимают сигналы из мозга, но и включены в противоопухолевую защиту.

Потом исследователи попробовали усилить такую реакцию. Смесь из трех белков, стимулирующих иммунитет, заключили в гель и нанесли прямо под кожу головы мышей. Подобная доставка должна была увеличить производство антител в костном мозге черепа.

Иммунный ответ вначале возрастал в структурах внутри костного мозга черепа и лишь затем возникал в лимфатических узлах, находящихся за его пределами. Мыши, получившие гель, активнее отторгали опухоли и жили дольше животных из контрольной группы.

Что известно о сходных структурах у человека

Ученые также нашли в образцах костного мозга человеческого черепа иммунные клетки, аналогичные выявленным у мышей. Это говорит о вероятном наличии похожей системы у человека, но ее устройство, задачи и значение в защите от опухолей еще нужно подтвердить.

Эксперименты по подавлению и стимулированию работы иммунных структур выполнялись исключительно на мышах. Исследователи не тестировали такой способ лечения у пациентов с глиобластомой, поэтому судить о его эффективности или безопасности для людей пока невозможно.

В дальнейшем костный мозг черепа способен стать новой целью для местной иммунотерапии. В теории влияние напрямую на иммунные центры, находящиеся рядом с мозгом, даст возможность усиливать нужную реакцию, не затрагивая всю иммунную систему организма.

Авторы допускают, что находка может иметь значение не только для исследования опухолей, но и для изучения болезней Альцгеймера и Паркинсона, шизофрении, постковидного синдрома и других состояний с иммунным компонентом. Пока это лишь вероятные направления последующей работы, а не подтвержденные методы лечения таких заболеваний.