Казалось, время крупных анатомических открытий осталось где-то там, в эпоху Везалия или хотя бы Шванна и Кахаля. Однако в области мозга по-прежнему случаются крупные находки. Ученые из Копенгагенского университета (Дания) и Рочестерского университета (США) открыли новую оболочку, которая защищает мозг от болезней. Мембрана является частью глимфатической системы. Она фильтрует спинномозговую жидкость, поступающую в мозг, и не пропускает молекулы тяжелее 3 килодальтон. Исследование опубликовано в журнале Science.
Мозг защищен несколькими оболочками. К их числу относятся твердая, мягкая и паутинная оболочки. Биологи описали мембрану, которая находится в подпаутинном пространстве, то есть расположена под паутинной оболочкой. Они назвали ее SLYM, что в переводе с английского означает «подпаутинная лимфатическая мембрана». SLYM – достаточно тонкий слой: ее толщина равна одной или нескольким клеткам.
Функции и строение SLYM описаны на примере мышей, но ученые подтвердили ее наличие и у людей. SLYM образована мезотелием (слоем плоских эпителиальных клеток), похожим на тот, что выстилает, например, легкие и сердце. Обычно мезотелий служит для защиты органов, а также содержит иммунные клетки. При этом SLYM выполняет функцию барьера, и через нее могут пройти лишь сравнительно малые молекулы – не более 3 кДа.
Мембрана фильтрует спинномозговую жидкость, проходящую в мозг, поэтому ученые отнесли ее к глимфатической системе, которая устраняет из этой жидкости продукты жизнедеятельности клеток. SLYM защищает мозг еще и с точки зрения иммунитета. В центральной нервной системе имеются собственные иммунные клетки (микроглия), и оболочки мозга не позволяют их «коллегам» извне попасть в нее. В SLYM же содержится отдельная популяция иммунных клеток ЦНС, которая проверяет протекающую спинномозговую жидкость на предмет инфекций.
«Открытие новой анатомической структуры, которая разделяет и помогает контролировать поток спинномозговой жидкости (ликвора) в головном мозге и вокруг него, теперь позволяет нам гораздо лучше оценить сложную роль ликвора не только в транспортировке и удалении отходов из мозга, но и в поддержке его иммунной защиты», — говорит один из авторов работы, Маикен Нидергаард из Университета Копенгагена.
Ученые считают, что SLYM важно изучать в контексте развития заболеваний мозга. Так, исследователи заметили, что при воспалении и старении на мембране собирается больше различных иммунных клеток. При этом, если SLYM повреждалась из-за травмы, то нарушение тока спинномозговой жидкости мешало работе глимфатической системы. Это также вело к попаданию в мозг иммунных клеток извне, которые не приспособлены к работе в этом деликатном органе.
Нарушения в работе SLYM, как полагают исследователи, могут стать причиной различных заболеваний, в том числе, аутоиммунных, или ухудшают их течение. К таким недугам относятся инфекции мозга, рассеянный склероз, болезнь Альцгеймера. Также ученые отметили, что SLYM может влиять на доставку лекарств в мозг, что нужно учитывать при разработке новых терапевтических методов.
Текст: Елизавета Перепелица, Алексей Паевский
Kjeld Møllgård et al, A mesothelium divides the subarachnoid space into functional compartments, Science (2023). DOI: 10.1126/science.adc8810.