Американські науковці відкрили ще одну, вже четверту відому, мозкову оболону — спочатку у мишей, а потім і в людей. Це тонка оболонка, названа підпавутинною лімфоподібною мембраною, яка розташована під павутинною оболоною і відіграє роль мастильного матеріалу та імунного бар'єра для мозку, повідомляється у статті журналу Science.
Мікроскопія поверхні мозку миші, де dura - тверда оболона, SLYM - нова мембрана, cortex - кора головного мозку. K. Møllgård et al. / Science, 2023
Що це за мозкові оболони?
Дотепер вважалося, що головний та спинний мозок людини оточені трьома оболонами. Та, що прилягає безпосередньо до мозку, є найтоншою і називається м'якою. Вона повторює всі вигини й западини на його поверхні та містить кровоносні капіляри, які його живлять. Зверху вона покрита павутинною оболоною, яка омивається спинномозковою рідиною й отримала назву за численні схожі на павутиння перегородки, якими сполучається з м'якою оболоною (ця ділянка називається підпавутинним простором). Над павутинною розташована третя, тверда мозкова оболона, яка забезпечує механічний захист мозку.
Таким є класичне уявлення про мозкові оболони, але нове дослідження вчених Університету Копенгагена та Університету Рочестера змушує його переглянути, оскільки схоже, що воно пропускає ще одну мембрану.
Де і як знайшли четверту оболону?
Нову оболону назвали підпавутинною лімфоподібною мембраною (subarachnoid lymphatic-like membrane). Її знайшли під час вивчення мозку живих мишей за допомогою двофотонної мікроскопії, використовуючи маркер лімфатичних клітин. Оболонка, у якій виявили такі клітини, знаходилася у підпавутинному просторі і структурно відрізнялася від інших мембран. Таку ж мембрану між павутинною та м'якою оболоною потім помітили й при вивченні людського мозку.
Що робить ця структура?
Досліди показали, що вона не пропускає у жодний бік сполуки важчі за три кілодальтони. А це означає, що вона непроникна для більшості пептидів і білків, зокрема пов'язаних із хворобою Альцгеймера бета-амілоїду та тау-білка. Тож імовірно, що вона захищає мозок від потенційно небажаних сполук зі спинномозкової рідини.
Четверта оболона подібна будовою до мезотелію — епітеліальної тканини, яка покриває, наприклад, серце, легені та кишківник. Оскільки він наявний у місцях, де тканини труться одна об одну, то вважають, що мезотелій, серед іншого, виконує роль мастильного матеріалу. І хоча це не зовсім очевидно, але така функція може згодитися і мозкові, тому що пульсація кровоносних судин та повороти голови постійно зміщують його положення у черепній коробці. Тож підпавутинна лімфоподібна мембрана може зменшувати тертя мозку й черепа.
Але вчені запідозрили мембрану у ще одній захисній функції. Вона містить велику кількість імунних клітин, які у мишей при системному запаленні, як-от при старінні або експериментально індукованому, збільшувалися у різноманітності та накопичувалися вздовж кровоносних судин підпавутинного простору, імовірно, захищаючи мозок від шкідливих для мозку речовин з крові.
Тож четверта оболона, як і інші види мезотелію, відіграє також роль імунного бар'єра. Її фізичне пошкодження може пояснити, чому після травми збільшується ризик хвороби Альцгеймера та погіршується очищення мозку від продуктів життєдіяльності його клітин. Розрив мембрани також забезпечує прямий доступ до мозку імунних клітин із кісткового мозку черепа, що може відповідати за нейрозапалення після черепно-мозкової травми.
Підсумовуючи, вчені міркують, що слід переглянути наявне уявлення про бар'єри центральної нервової системи, включивши до них підпавутинну лімфоподібну мембрану.