У лімфатичної системи все-таки є власне представництво в головному мозку: синуси мозкової оболонки виявилися дуже схожі на її судини, в них є імунні клітини і вони пов'язані з шийними лімфовузлами.
У лімфатичної системи багато функцій, одна з найважливіших - захисна і «сміттєзбиральна»: імунні клітини і білки лімфи знешкоджують бактерії і токсини. Лімфа проникає в усі тканини тіла, за винятком мозку. Як відомо, мозок настільки добре обгороджений від усього іншого, що навіть антитіла з імунними клітинами не можуть в нього проникнути. Однак, незважаючи на свої «кріпаки», мозок все ж не застрахований від проникнення патогенів. Але тоді у самого мозку повинні бути якісь свої системи захисту від вторгнення вірусів і бактерій. З іншого боку, в ході метаболізму накопичуються всілякі молекулярні відходи, від яких теж потрібно якось позбавлятися - а як, якщо лімфа в мозок не проникає, а в кровоносних судинах стоїть потужний гематоенцефалічний бар'єр, через який не всяка молекула пролізе?
Фізіологів це питання інтригувало давно. З одного боку, мозок може сам переробляти шкідливі речовини в спеціальних клітинах. З іншого, в ньому є ще так звані гліальні, або допоміжні клітини - деякі з них виконують ті ж функції, що і звичайні імунні клітини, тобто розшукують і знищують все чужорідне. Нарешті, з часом вдалося знайти додаткові механізми, що допомагають позбуватися небажаних речовин. Шлуночки мозку виділяють так звану спинномозкову рідину, яка вільно циркулює між ними і спинномозковим каналом, самі ж клітини теж щось виділяють у зовнішній простір, в результаті виходить єдина система міжклітинної і спинномозкової рідини. Як відбувається її очищення від біохімічного сміття?
Кілька років тому співробітники Рочестерського університету виявили, що кровоносні судини в мозку оточені «чохлами» з відростків астроцитів - допоміжних, або гліальних клітин. Виходить подвійна трубка, і в проміжок між її двома стінками проникає «засмічена» міжклітинна рідина, яка фільтрує сміття в кровоносну посудину. Причому астроцити створюють у ній тиск, так що фільтрація тут не пасивна, а активна. Систему назвали глімфатичною: функціонувала вона подібно до звичайної лімфатичної, тільки зроблена була з глиальних клітин.
Однак, як виявилося, звичайна лімфатична система в мозку все-таки є - знайшли її Джонатан Кіпніс (Jonathan Kipnis) з колегами з Університету Вірджинії; чия стаття тільки що з'явилася в Nature. Тут потрібно зробити невеликий екскурс в анатомію. Як відомо, головний і спинний мозок одягнені трьома оболонками: м'якої, павутинної і твердої, самої верхньої з трьох. У деяких місцях тверда оболонка впроваджується в щілини головного мозку, утворюючи канали - їх і називають синусами. У них збирається венозна кров із судин мозку, самої твердої оболонки і кісток черепа, яка потім надходить в яремні вени. (Хоча синуси на малюнках дуже схожі на кровоносні судини, вони в кровоносну систему не входять, це окремі утворення.)
Виявилося, що в синусах є імунні клітини і молекулярні маркери, властиві лімфатичним судинам. Коли дослідники ввели барвник мишам у субарахноїдальний простір - порожнину між м'якою і павутинною мозковими оболонками, заповнену спинномозковою рідиною - фарба незабаром опинилася в синусах. Отже, спинномозкова рідина проходить через синуси. Більш того, барвник опинявся в шийних лімфатичних вузлах. Авторам роботи вдалося також показати, що рідина з лімфатичних вузлів може переходити в мозкові синуси.
Нагадаємо, донедавна вважалося, що лімфатична система ніяк з мозком не контактує. Тепер же цю точку зору доведеться багато в чому переглянути, оскільки виявилося, що синуси твердої оболонки виконують функцію лімфатичних судин і служать резиденцією імунних клітин. Сміття і токсини, що скупчуються в спинномозковій рідині, можуть виводитися з неї через синуси, хоча деталі процесу належить ще з'ясовувати. Варто також додати, що імунні клітини, незважаючи ні на які бар'єри, в мозок все-таки проникають, останнім часом їх тут знаходять все частіше і частіше. Хоча раніше вважали, що їх поява в мозкових тканинах - однозначна ознака патології (наприклад, важкої інфекції), однак, мабуть, вони приходять і в здоровий мозок теж. І, швидше за все, синуси грають тут не останню роль. Зрозуміло, великий інтерес нові відомості викличуть у медиків - все-таки мозок та імунітет виявилися пов'язані тісніше, ніж думали.
За матеріалами The Scientist.