Назад
Защитная мембрана в мозге помогает очищать орган от отходов и служит сторожевой башней для бдительных иммунных клеток, которые следят за признаками инфекции, сообщили ученые в ходе исследования мозга мыши и человека.
Исследование, опубликованное в 5 января) в журнале Science, описывает тонкую прослойку ткани толщиной всего в несколько клеток, которая разделяет общий отдел мозга, называемый субарахноидальным пространством, на две половины по горизонтали. Между внутренней поверхностью черепа и внешней поверхностью мозга расположено несколько отдельных слоев ткани, а субарахноидальное пространство находится между двумя из этих слоев ткани. Само пространство не пустое, оно содержит паутинообразную сеть соединительной ткани, которая тянется между соседними слоями ткани, крупные кровеносные сосуды и спинномозговую жидкость (ЦСЖ).
ЦСЖ, окружающая мозг, действует как амортизатор, подобно амортизации внутри велосипедного шлема. Однако эта жидкость находится не только в субарахноидальном пространстве. Вместо этого она течет по различным сосудам и отсекам внутри и вокруг мозга, доставляя питательные вещества к органу и вымывая отработанные продукты в кровь. Недавно обнаруженная "мембрана", вероятно, помогает контролировать эти важные функции ЦСЖ, заключили авторы исследования.
"Открытие новой анатомической структуры, которая разделяет и помогает контролировать поток спинномозговой жидкости в мозге и вокруг него, позволяет нам лучше понять сложную роль, которую ЦСЖ играет не только в транспортировке и удалении отходов из мозга, но и в поддержке его иммунной защиты", - сообщил старший автор исследования Майкен Недергаард, содиректор Центра трансляционной нейромедицины Рочестерского университета и Университета Копенгагена.
Мембрана, которую авторы называют субарахноидальной лимфатической мембраной (SLYM), разделяет субарахноидальное пространство на верхний отдел, расположенный ближе к черепу, и нижний отдел, расположенный ближе к мозгу. Эксперименты на мышах показали, что эта тонкая мембрана блокирует переход большинства белков из одного отсека в другой, хотя и пропускает очень маленькие молекулы. (Команда также обнаружила доказательства существования SLYM в образцах тканей мозга взрослого человека).
Мембрана может помочь разделить свежую ЦСЖ от контаминированной ЦСЖ, содержащей отходы и потенциально вредные белки, такие как амилоидные бляшки, сопутствующие болезни Альцгеймера, и вывести эти вещества из мозга, предположили авторы. Понимание того, как это работает в здоровом мозге и что происходит при повреждении мембраны, "потребует более детальных исследований", отметили они.
Исследование также показало, что в этот иммунный "щит" может быть встроено большое количество и разнообразие иммунных клеток, и показало, что количество этих иммунных клеток увеличивается в ответ на воспаление и прогрессирующее старение у мышей. Этот вывод указывает на то, что SLYM служит местом "иммунологического наблюдения", откуда иммунные клетки следят за ЦСЖ на предмет признаков инфекции и воспаления и могут вызывать дополнительные защитные силы по мере необходимости, заключили авторы.
Однако, если SLYM разрывается, иммунные клетки могут наводнить поверхность мозга, куда они обычно не попадают. Это открытие может помочь объяснить, почему травматические повреждения мозга часто вызывают длительное воспаление мозга и нарушают нормальное циркулирование ЦСЖ через и вокруг органа, предположили авторы, хотя эти гипотезы еще предстоит проверить.
Травматические повреждения мозга также связаны с повышенным риском развития болезни Альцгеймера, добавили авторы, и этот повышенный риск может быть частично объяснен тем, что травма приводит к появлению новых дефектов в SLYM, считают авторы.
Kjeld Møllgård et al. Мезотелий разделяет субарахноидальное пространство на функциональные отсеки (аннотация).
Центральная нервная система покрыта менингами, классически известными как твердая мозговая оболочка, арахноид и pia mater.
Мы показали существование четвертого менингеального слоя, который отделяет субарахноидальное пространство в мозге мыши и человека и обозначается как субарахноидальная лимфоидная мембрана (SLYM). SLYM морфо- и иммунофенотипически сходна с мезотелиальной мембраной, выстилающей периферические органы и полости тела, она заключает в себе кровеносные сосуды и укрывает иммунные клетки. Функционально, тесное прилегание SLYM к эндотелиальной выстилке менингеального венозного синуса обеспечивает прямой обмен между спинномозговой жидкостью и венозной кровью, представляя собой мышиный эквивалент арахноидальных грануляций. Функциональная характеристика SLYM дает фундаментальное представление об иммунных барьерах мозга и транспорте жидкости.
