دانشمندان مکانیسم جدیدی از دفاع ایمنی در مغز را شناسایی کرده‌اند

به گزارش مجله خبری نگار، ساختار‌هایی شبیه به غدد لنفاوی که در محافظت از سیستم عصبی مرکزی نقش دارند، در مغز استخوان جمجمه موش‌ها کشف شدند. در یک مدل گلیوبلاستوما، اختلال در این ساختار‌ها رشد تومور را تسریع و طول عمر حیوانات را کوتاه کرد، در حالی که افزایش پاسخ ایمنی موضعی به بدن کمک کرد تا سلول‌های تومور را به طور مؤثرتری رد کند. ایزوستیا در مورد چگونگی نقش مغز استخوان جمجمه در دفاع ایمنی مغز و اینکه آیا این کشف می‌تواند برای درمان انسان مورد استفاده قرار گیرد، گزارش می‌دهد.

چه ساختار‌های ایمنی در جمجمه یافت شد؟

محققان دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس، خوشه‌های سازمان‌یافته‌ای از سلول‌های ایمنی را در مغز استخوان جمجمه موش‌ها شناسایی کردند. ساختار و عملکرد آنها مشابه سلول‌هایی بود که معمولاً در غدد لنفاوی یافت می‌شوند.

دانشمندان در این خوشه‌ها، ساختار‌هایی مشابه مراکز زایای غدد لنفاوی و همچنین جمعیت خاصی از سلول‌های T-helper را کشف کردند. این سلول‌ها به فعال شدن لنفوسیت‌های B کمک می‌کنند که در تولید آنتی‌بادی‌ها و تشکیل پاسخ ایمنی هومورال نقش دارند.

نویسندگان مقاله علمی از ساختار‌های کشف شده به عنوان ساختار‌های لنفاوی مغز استخوان جمجمه یاد می‌کنند. اصطلاح "اندام ایمنی" که در گزارش‌های تحقیقاتی استفاده شده است، مجازی است: دانشمندان ادعا نکرده‌اند که یک اندام آناتومیک مجزا در انسان کشف کرده‌اند.

جاناتان کیپنیس، نویسنده ارشد این مطالعه و استاد آسیب‌شناسی و ایمونولوژی، گفت: «مغز استخوان جمجمه چیزی فراتر از یک چارچوب ساختاری است. این مغز حاوی مراکز ناشناخته‌ای از پاسخ ایمنی مرتبط با مغز است.»

چگونه مغز به سیستم ایمنی سیگنال می‌دهد

پیش از این اعتقاد بر این بود که مغز تا حد زیادی از سیستم ایمنی جدا است. با این حال، تحقیقات بعدی رگ‌های لنفاوی را در سخت‌شامه، که مستقیماً در زیر جمجمه قرار دارند، و همچنین کانال‌های میکروسکوپی را که مغز استخوان جمجمه، مننژ‌ها و بافت مغز را به هم متصل می‌کنند، آشکار کرد.

سلول‌های ایمنی، مایع مغزی نخاعی و مواد زائد سلولی می‌توانند از طریق این کانال‌ها حرکت کنند. محققان در مطالعه جدید خود، چگونگی عبور پروتئین‌های مغز موش از این مسیر‌ها و ورود به مغز استخوان جمجمه را ردیابی کردند.

ساختار‌های ایمنی واقع در آنجا به آنتی‌ژن‌ها - مولکول‌هایی که سیستم ایمنی می‌تواند آنها را به عنوان هدف تشخیص دهد - که از سیستم عصبی مرکزی می‌آیند، پاسخ دادند. واکنش موضعی قبل از اینکه سیگنال مربوطه در غدد لنفاوی دورتر ظاهر شود، رخ داد.

به گفته‌ی جانگ هیون پارک، نویسنده‌ی اصلی این مطالعه، چنین ساختار‌هایی قبلاً در مغز استخوان سالم شناسایی نشده بودند. نزدیکی آنها به مغز استخوان ممکن است به سیستم ایمنی اجازه دهد تا سریع‌تر به تغییراتی که در آن رخ می‌دهد پاسخ دهد.

چگونه مراکز ایمنی به سرطان مغز پاسخ دادند

برای آزمایش اینکه آیا ساختار‌های کشف‌شده در محافظت در برابر بیماری نقش دارند یا خیر، دانشمندان از یک مدل موشی گلیوبلاستوما، یک تومور مغزی بدخیم تهاجمی، استفاده کردند.

محققان با استفاده از یک دارو، عملکرد ساختار‌های لنفاوی در مغز استخوان جمجمه را مختل کردند. این امر باعث شد تومور‌ها در موش‌ها سریع‌تر رشد کنند و طول عمر آنها در مقایسه با گروه کنترل کاهش یابد. نتایج نشان داد که مراکز ایمنی موضعی نه تنها سیگنال‌هایی از مغز دریافت می‌کنند، بلکه در دفاع ضد تومور نیز شرکت می‌کنند.

سپس دانشمندان تلاش کردند تا این پاسخ را تقویت کنند. مخلوطی از سه پروتئین محرک سیستم ایمنی در یک ژل قرار داده شد و مستقیماً زیر پوست سر موش‌ها مالیده شد. این روش انتقال به گونه‌ای طراحی شده بود که تولید آنتی‌بادی را در مغز استخوان جمجمه افزایش دهد.

پاسخ ایمنی در ابتدا در ساختار‌های درون مغز استخوان جمجمه تشدید شد و تنها بعداً در غدد لنفاوی واقع در خارج از آن ظاهر شد. موش‌هایی که با این ژل درمان شدند، تومور‌ها را به طور مؤثرتری دفع کردند و نسبت به حیوانات گروه کنترل، عمر طولانی‌تری داشتند.

چه چیزی در مورد ساختار‌های مشابه در انسان شناخته شده است؟

محققان همچنین سلول‌های ایمنی مشابه سلول‌های موجود در موش‌ها را در نمونه‌های مغز استخوان جمجمه انسان کشف کردند. این موضوع احتمال وجود سیستمی مشابه در انسان را نشان می‌دهد، اما ساختار، عملکرد و نقش آن در محافظت از تومور هنوز تأیید نشده است.

آزمایش‌های مربوط به اختلال و تقویت عملکرد سیستم ایمنی فقط روی موش‌ها انجام شده است. دانشمندان این روش درمانی را در بیماران مبتلا به گلیوبلاستوما آزمایش نکرده‌اند، بنابراین هنوز نمی‌توان اثربخشی یا ایمنی آن را در انسان تعیین کرد.

در آینده، مغز استخوان جمجمه می‌تواند به هدف جدیدی برای ایمونوتراپی موضعی تبدیل شود. از لحاظ تئوری، هدف قرار دادن مراکز ایمنی واقع در نزدیکی مغز می‌تواند پاسخ مطلوب را بدون تأثیر بر کل سیستم ایمنی بدن افزایش دهد.

نویسندگان اظهار می‌کنند که این کشف نه تنها برای تحقیقات تومور، بلکه برای تحقیق در مورد بیماری‌های آلزایمر و پارکینسون، اسکیزوفرنی، سندرم پس از کووید و سایر بیماری‌های مرتبط با سیستم ایمنی نیز می‌تواند مهم باشد. در حال حاضر، اینها مسیر‌های بالقوه‌ای برای تحقیقات بیشتر هستند، نه درمان‌های اثبات‌شده برای این بیماری‌ها.