Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта. Благодаря им мы улучшаем сайт!
Принять и закрыть

Читать, слущать книги онлайн бесплатно!

Электронная Литература.

Бесплатная онлайн библиотека.

Читать: Ангел и убийца. Микрочастица мозга, изменившая медицину - Донна Джексон Наказава на бесплатной онлайн библиотеке Э-Лит


Помоги проекту - поделись книгой:

Как отделить ситуационный контекст от биологического в понимании психиатрических и когнитивных расстройств? К примеру, как отличить стрессовые условия от перевозбужденной микроглии, которая начинает изменять нейронные синапсы в развивающемся мозге? А если мы понимаем, что эти два фактора – хронический ситуационный стресс в домашней обстановке и изменения мозга – являются взаимосвязанными, то как воспользоваться этой информацией, чтобы помочь семьям таких матерей, как Кэти и Лайла?

Травмированная микроглия

Десятилетия исследований свидетельствуют о том, что мозг весьма пластичен и постоянно изменяется, взаимодействуя с окружающей средой. Как объяснила Бет Стивенс, множество разных факторов нашей повседневной жизни могут влиять на активность микроглии на биологическом уровне.

Одним из таких внешних факторов является хронический стресс или эмоциональная травма. Когда дети сталкиваются с хроническим и непредсказуемым стрессом[51] и постоянно находятся в настороженном состоянии, иммунная система повышает уровень воспалительных химических веществ в качестве реакции, и этот токсичный коктейль оказывает влияние на разные функции организма.

Постоянное поступление воспалительных веществ в развивающееся тело и мозг меняет экспрессию генов, регулирующих уровень стрессовой реакции. А это, в свою очередь, «перезагружает» и усиливает ее[52]. Поэтому без своевременного вмешательства мозг начинает работать в режиме «бей или беги». Исследователи из Йельского университета недавно обнаружили[53], что у детей, которые постоянно находятся в неблагоприятных условиях, происходят медленные изменения во всех 23 хромосомах генов, регулирующих стрессовую реакцию. Это приводит к усиленной выработке воспалительных веществ.

Именно поэтому дети, живущие в условиях хронического и непредсказуемого стресса[54], согласно статистике, гораздо больше подвержены риску развития множества физических заболеваний в зрелом возрасте, включая аутоиммунные нарушения, рак и болезни сердца. Мы также знаем, что дети, которые в раннем возрасте переживают тяжелую стрессовую нагрузку[55], в три раза больше склонны к развитию депрессии или других психических расстройств в зрелом возрасте.

У таких детей происходят значительные изменения в архитектуре мозга. Когда исследователи проводят сканирование мозга у взрослых людей[56], испытавших различные виды стресса в раннем возрасте, то часто обнаруживается, что гиппокамп оказывается меньшего размера и немного атрофированным по сравнению с людьми, которые выросли в нормальных условиях. Стресс в раннем детстве принято называть неблагоприятными детскими переживаниями (НДП). Они могут включать в себя контакты с родителями, которые страдают хроническими болезнями или психическими расствройствами.

У подростков с диагнозом хроническая депрессия гиппокамп уже демонстрирует признаки «усыхания». Это подразумевает ускоренное отмирание его нейронов[57]. Гиппокамп – область мозга, отвечающая за эмоциональные реакции и взвешенное отношение к окружающему миру на основании воспоминаний, интерпретаций и ощущений. Во многих отношениях он вместе с некоторыми другими областями мозга определяет наше понимание того, кем мы являемся в окружающем мире. Когда его функция нарушена, это изменяет не только способность обрабатывать чувства и воспоминания, но и поведение.

Сходным образом, при сканировании мозга детей и подростков, испытавших хронический стресс, выявляется гораздо меньше нейронных связей между гиппокампом, миндалевидным телом (областью мозга, которая обрабатывает первичные сигналы опасности) и префронтальной корой (она отвечает за принитие решений и реакцию на происходящее), а также в нейронной сети пассивного режима работы мозга (системы, которая обеспечивает коммуникацию между всеми этими структурами, а также вносит вклад в восприятие самого себя). Это значит, что мозг детей вроде Джейсона мог претерпеть изменение синаптических связей[58] в тех областях, которые должны сообщать о безопасности в той или иной ситуации, но не делают этого, потому что некоторые нейронные связи просто не работают должным образом.

Поэтому, хотя стрессовые факторы могут иметь ситуационную или эмоциональную природу, они в любом случае приводят к изменениям архитектуры мозга и к обостренной иммунной реакции как в теле, так и в мозге.

Мы также знаем, что такая реакция непосредственно связана с высокой вероятностью развития психических расстройств. В то время, когда Бет Стивенс обустраивала свою лабораторию в Гарварде, исследования в области иммунной психиатрии начинали показывать четкую связь высокого уровня воспалительных биологических маркеров в организме с расстройствами мозговой функции (включая депрессию, нарушения обучаемости, аутизм, болезнь Альцгеймера, обсессивно-компульсивное расстройство и другие).

Пациенты вроде Кэти, страдающие от общего депрессивного расстройства[59], часто имеют сильно повышенный уровень провоспалительных цитокинов, известных как интерлейкин-6 и C-реактивный белок. Примерно на 31 % выше, чем у людей без симптомов депрессии. А это часто является прогностическим фактором психических расстройств за годы до проявления симптомов. К примеру, если у женщин в 2008 году был повышен C-реактивный белок, то к 2012 году у них втрое возрастал риск развития депрессии по сравнению с контрольной группой. А у десятилетних детей[60] (лишь немного моложе Джейсона, сына Лайлы) с повышенным уровнем интерлейкина-6 и C-реактивного белка значительно возрастал риск развития депрессии к восемнадцати годам.

В 2015 году исследователи обнаружили повышенный уровень цитокина[61], известного как «фактор некроза опухолей» (TNF) в гиппокампе пациентов, страдавших от большого депрессивного расстройства. Также эти пациенты с большой вероятностью страдали от хронических болей.

У больных биполярным аффективным расстройством уровень воспалительных биомаркеров резко повышается[62] во время обострения симптомов и значительно снижается в фазе ремиссии. Нейропсихиатры также обнаружили[63] связи между воспалительными биомаркерами и генерализованным тревожным расстройством (таким, как у Карли, кузины Кэти) и депрессией (в случае Кэти). Чем выше индивидуальный уровень воспалительных биомаркеров, тем тяжелее становятся симптомы психических расстройств. То же самое происходит при шизофрении[64]. Более того, это справедливо даже в тех случаях, когда у пациентов нет признаков физических заболеваний или воаспалительных процессов[65].

Наверное, самым поразительным можно признать тот факт, что в 2017 году исследователи из университета Джонса Хопкинса обнаружили[66], что они могут пользоваться показателями воспалительных биомаркеров для предсказания попыток самоубийства. Активизация стандартной воспалительной реакции иммунной системы[67] может спровоцировать чувство глубокого отчаяния и даже мысли о самоубийстве[68].

Кое-что мы знаем точно: когда срабатывают определенные триггеры (хронический стресс, инфекции или влияние токсичных химикатов), которые вызывают воспалительную реакцию иммунной системы, это, в свою очередь, может привести к утрате синаптических связей и воспалению мозга. А оно в свою очередь может проявиться в виде психиатрических и когнитивных расстройств.

Разумеется, это приводит нас к следующему залпу наводящих вопросов. Какова взаимосвязь между повышенным уровнем воспалительных биомаркеров иммунной системы, активизацией микроглии и психическими заболеваниями? И в чем она заключается?

Ответы производят ошеломительное впечатление.

Микроглиальные связи

В 2017 году исследователи сообщили, что лишь после пяти недель хронического и непредсказуемого стресса (такого, который мог ежедневно испытывать Джейсон, боявшийся, что его мать отправится в больницу), микроглия в мозге у мышей начинает проявлять признаки дисфункции. Вскоре после этого появляются характерные симптомы депрессии. Разумеется, у людей этот процесс занимает больше времени[69], поскольку мы живем гораздо дольше, чем мыши. Но эти наблюдения предполагают, что такие же изменения могут происходить в человеческом мозге, который годами подвергается хроническому и непредсказуемому стрессу.

Теперь ученые полагают[70], что большинство молекулярных причин депрессии связано с нейронным воспалением под влиянием микроглии. Периоды обострения тревожных симптомов и депрессии[71] коррелируют с обостренной микроглиальной дисфункцией мозга. В недавнем исследовании, опубликованном в JAMA Psychiatry [72], ученые сообщают, что пациенты, испытывающие эпизоды депрессии, имеют значительно более высокий уровень активизации микроглиальных клеток. А пациенты вроде Лайлы, страдающие обсессивно-компульсивным расстройством[73], проявляют симптомы нейронного воспаления мозговых контуров, которые ассоциируются с этим расстройством.

В 2017 году было объявлено о сходном открытии[74]. Майкл Кэрролл, коллега Бет Стивенс в исследовании шизофрении, доказал, что у людей с волчанкой (это аутоиммунное заболевание) «наблюдается поглощение синаптического и нейронного материала, связанного с активностью микроглии», что проявляется в изменении настроения. Очевидно, что при волчанке микроглия начинает активно уничтожать синапсы, вызывая симптомы психического расстройства.

Внезапно, через пятнадцать лет недоумения по поводу противоречивой информации, было неоднократно доказано, что пациенты с волчанкой на 75 % больше подвержены тревоге, депрессии, нарушению когнитивной функции и даже психозу в наиболее тяжелых случаях.

Сходным образом у пациентов с рассеянным склерозом, которые сообщают о когнитивных проблемах и расстройстве памяти[75], обнаружена массивная инфильтрация микроглии в поврежденных тканях серого вещества мозга.

У пациентов с болезнью Крона[76], вроде Лайлы, замедленная реакция при решении когнитивных задач (таких как простые математические примеры) объясняется тем, что в острой фазе (по сравнению с периодами ремиссии) уровень микроглиальной активности значительно повышается. Гиперактивная иммунная система тела, реагирующего на кишечную болезнь, каким-то образом пробуждает активность микроглии[77].

При позитронно-эмиссионном томографическом сканировании (ПЭТ) у мужчин с аутизмом[78] выявляется обилие активной микроглии, особенно в мозжечке – области мозга, которая ассоциируется с обработкой сенсорной информации, движения и обучения. У людей с аутизмом активность микроглии[79] постоянна и приводит к острым воспалительным процессам.

Микроглия также способствует прогрессу болезни Паркинсона[80] и даже воздействию вируса лихорадки Западного Нила[81]. Исследователи обнаружили, что она, с опасной скоростью поглощая синапсы, скорее всего, становится причиной проблем с памятью, которые испытывает больше половины людей, зараженных этим вирусом. Это объясняет, почему после моей борьбы с синдромом Гийена-Барре я испытывала такие резкие перепады настроения и «глюки» в работе памяти.

Все это так невероятно, что становится немного страшно от того, что наш мозг настолько чувствителен к раздражителям.

Однако есть и хорошие новости, связанные с новыми научными открытиями, которые появляются почти ежедневно.

Совершенно новый способ оценки человеческого благополучия

Во всяком случае, понимание того, что микроглия может реагировать даже на незначительные стрессовые факторы и активизировать иммунную реакцию мозга, дает нам лучшее представление о том, как травма и стресс могут изменять мозг, влияя на настроение и поведение.

Хронический стресс – лишь еще один внешний толчок, который может вывести микроглиальные клетки из равновесия и заставить их атаковать синапсы таким образом, что важные нейронные связи оказываются утраченными. Стресс, который испытывали дети Лайлы и Кэти от наблюдения за болезнями своих матерей, в сочетании с унаследованными генетическими факторами и другими внешними воздействиями мог подтолкнуть микроглию к избыточной ликвидации синапсов на чувствительном этапе развития их мозга. А это могло со временем (стоит понимать, и без вмешательства извне) заставить их смотреть на мир как на темное, страшное и опасное место.

Тем не менее я заверила Лайлу и Кэти, что современные исследования позволяют считать: такие изменения не являются необратимыми. Как известно, мозг сохраняет замечательную пластичность даже в зрелом возрасте, но особенно отличается ей в детстве.

Это означает, что усилия Лайлы и Кэти и их стремление использовать все возможности ради своего выздоровления и благополучия детей не пропадают впустую. Они могут предпринимать важные шаги, включая терапевтические беседы с Джейсоном, Минди и Эндрю.

– Мозг и микроглия в равной степени подвержены влиянию и стрессовых факторов, и позитивных воздействий окружающей среды, – объяснила я им. – Поэтому все инструменты, которыми вы пользуетесь ради облегчения вашего состояния, будут очень полезными в дальнейшей жизни и ваших детей.

Новое понимание того, что микроглия формирует мозг и что мы можем успокаивать эти клетки или даже «перезагружать» их, и тогда они перестают генерировать воспаление и пожирать синапсы и возвращаются к своей исходной задаче – защите нашего серого вещества, – дает таким пациентам, как Лайла и Кэти, хорошую перспективу для полного выздоровления.

Это вселяет надежду.

Стирание грани между «психическим» и «физическим» страданием

Если смотреть на такую семью, как у Кэти Харрисон, будучи вооруженными знанием о микроглиальных иммунных клетках мозга, то становится ясно, что физические и психические расстройства ее членов имеют одинаковое происхождение. У некоторых родственников Кэти – у ее матери Дженны, дяди Пола и бабушки Элис – сочетание воспалительных триггеров и генетической предрасположенности привело к аутоиммунной реакции организма. У Кэти это проявилось в щитовидной железе (болезнь Хашимото), у Дженны – в соединительной ткани суставов (коллагеноз) и в состоянии кожи (псориаз), у Пола – в инсулин-продуцирующих клетках поджелудочной железы (диабет) и у Эллис – в заболевании слизистой оболочки кишечника (болезнь Крона).

В случае же большого депрессивного расстройства и приступов паники Кэти, генерализованной тревоги ее кузины Карли, депрессии Дженны, ОКР Пола и болезни Альцгеймера Эллис аутоиммунное воспаление созревало в глубине мозга по мере того, как микроглия повреждала синапсы, вырабатывала воспалительные вещества и разрушала нейронные связи, приводя к расстройствам, о которых члены семьи Кэти предпочитали не говорить, не разбираться в них и тем более не лечить их.

Эти расстройства с высокой вероятностью были связаны с их физическими болезнями из-за аутоиммунного воспаления.

Однако, как я подчеркнула для Кэти, так бывает не всегда. Исследования глии показывают, что у некоторых людей, вроде Карли, воспаление и связанные с ним расстройства вообще не проявляются в теле, но присутствуют в мозге. Иными словами, те самые триггеры, которые могут привести к воспалению определенных органов или тканей, – например, поджелудочной железы или суставных связок, – также могут привести только к воспалению мозга.

Правда, есть одно важное различие.

Благодаря исследованиям Бет Стивенс нам известно, что воспаление мозга не похоже на воспаление тела. Когда оно начинается в мозге, тот не становится багрово-красным, горячим, распухшим и болезненным. Микроглия распространяет воспаление, либо вырабатывая химические вещества, повреждающие важные нейронные структуры, либо поглощая и уничтожая синапсы.

Если белые кровяные клетки скапливаются в определенном месте и воспаляют какую-то часть тела, то микроглиальные клетки скапливаются в определенном участке мозга и уничтожают его нейронные связи. Теперь ученые называют процесс избыточной глиальной атаки на нейроны и уничтожения синапсов нейровоспалением (или, в случае таких заболеваний, как болезнь Паркинсона или болезнь Альцгеймера, нейродегенерацией). При таких состояниях, как аутизм, обсессивно-компульсивное расстройство и расстройства настроения, неврологи называют этот процесс изменением неврологического развития.

Однако какими бы терминами мы ни пользовались для описания таких изменений мозга, все они означают одно и то же: крошечные микроглиальные клетки обволакивают и уничтожают синапсы. Это служит катализатором для развития десятков различных расстройств и болезней, которые долго оставались запертыми в «черном ящике» психиатрии и неврологии.

Теперь многолетнего водораздела между физическим и психическим здоровьем больше не существует. Чрезмерная нагрузка на иммунную систему у некоторых людей может отразиться на мозге, а у других – на состоянии организма. У человека может быть воспаление суставов или расстройство психики… или и то и другое.

Все самые плохие, тяжелые и трудноизлечимые заболевания, связанные с мозгом, рост которых наблюдается на протяжении последних десятилетий, имеют один общий знаменатель: микроглиальные клетки, создающие хаос и часто реагирующие на те же самые обстоятельства, которые вызывают воспаление в теле.

Ученые называют эту новую область исследований, изучающую взаимосвязь между заболеваниями иммунной системы и психическими расстройствами, нейроиммуннологией. Исследования в ней изменяют общее представление о человеческом теле и о душевных страданиях.

Нейроиммуннология помогает понять[82], почему такие семьи, как у Кэти, чаще сталкиваются как с психическими, так и с физическими аутоиммунными проблемами, и почему аутоиммунные заболевания пользуются гораздо большим распространением среди людей с когнитивными и аффективными расстройствами.

Исследователи давно предполагали существование генетической связи: люди, подверженные тяжелым инфекциям или аутоиммунным заболеваниям, с большей вероятностью имеют генетическую предрасположенность к депрессии, биполярному расстройству и болезни Альцгеймера. И наоборот.

Однако эти исследования не принесли желаемого результата. Как выяснилось, такая поразительная статистическая закономерность не имеет генетического объяснения. В одном исследовании с участием более восьми тысяч человек, люди с аутоиммунными расстройствами имели повышенный риск развития депрессии, независимо от их генетической предрасположенности к депрессиям. А люди с депрессией были сильнее подвержены аутоиммунным заболеваниям[83], и это также не было связано с генетическими факторами.

Представление об иммунной системе мозга и тела как о взаимосвязанных сущностях – причем в центре этой связи находится микроглия – помогает нам наконец понять, что происходит в семье Харрисонов.

Тем не менее, по словам Кэти, ее родственники никогда не рассматривали свои эмоциональные и психические проблемы в связи со своими физическими аутоиммунными заболеваниями.

– Идея о том, что между мозгом и телом существует тесная связь и что воспаление соединительных тканей в суставах может иметь отношение к психике, слишком сложна для моей матери, – говорит Кэти. – Конечно, такое объяснение только усугубит ее депрессию.

Кэти и члены ее семьи не одиноки в этом отношении. Большинство людей с психическими недугами не связывают свое состояние с какими-то иммунными клетками мозга просто потому, что они не подозревают об их существовании. Так как они не понимают, что иммунная система мозга может вызывать воспаление точно так же, как иммунная система тела, то даже не рассматривают новые методы, помогающие укрепить здоровье мозга и улучшить качество жизни.

Когда я в следующий раз беседую с Кэти по Skype, она признается: «Вся эта информация еще больше тревожит меня». Я не удивлена. Ее еще нужно осмыслить, и для меня это тоже не очень просто. Тем не менее новые знания открывают окно к лучшему пониманию ранее необъяснимых расстройств психики и обещают новые способы лечения и облегчения страданий множества людей.

Кэти сообщила, что недавно ее лечащий врач сообщил о повышенном уровне воспалительных биомаркеров C-реактивного белка.

– Тем не менее ни один врач не говорил мне, что повышенный уровень воспалительных маркеров связан с вероятным риском развития психических расстройств, – сказала она. История ее семьи может служить примером обратной связи между иммунными функциями тела и мозга. – Однако за все эти годы ни один специалист не произносил при мне таких слов, как «микроглия» или «нейровоспаление» и даже не говорил о нейронных структурах мозга!

По мнению Кэти, если мы будем рассматривать мозг в свете новых открытий, «то исследователи смогут более определенно сосредоточиться на микроглии и нейровоспалении, а такие семьи, как моя, получат пользу от новых методов лечения. В конце концов, медицина давно работает над укреплением иммунной системы организма. Мне хотелось бы иметь нормально работающую иммунную систему и здоровую микроглию внутри мозга».

Постоянный разрыв между научными открытиями и лечением пациентов вряд ли можно считать удивительным. Если перефразировать слова философа науки Томаса Куна[84], для того, чтобы смена научной парадигмы переместилась из научных исследований во врачебный кабинет, требуется около 20 лет.

Тем не менее, хотя психиатрия в целом продолжает не замечать новую науку, в исследовательских лабораториях происходит много событий, определяющих новые пути понимания, которые могут привести к эффективному лечению.

Для более ясного представления о том, как наука может в полной мере использовать «светлую сторону» микроглии, ученые сначала должны понять, каким образом она взаимодействует с иммунной системой организма. Если болезни и воспаления тела, такие как волчанка, пародонтит, бактериальные инфекции или болезнь Крона, или просто мощная воспалительная реакция на хронический стресс без признаков физического расстройства, также служат триггером для воспаления мозга и подталкивают микроглию к избыточному уничтожению синапсов, то как иммунная система организма «общается» с мозгом?

Как именно белые кровяные клетки иммунной системы и микроглиальные клетки мозга обмениваются сигналами между собой?

Глава 5

Мост к мозгу

Иногда можно услышать, что нам больше известно[85] о спутниках Юпитера и кольцах Сатурна, чем о том, что творится в нашей черепной коробке. Начиная с аспирантуры, Джонатан Кипнис (друзья называют его Йони) хотел изменить это положение. Еще в 2003 году, почти за десять лет до революционных открытий об иммунной системе мозга, Кипнис четыре года трудился над своей кандидатской диссертацией и был убежден, что иммунная система организма играет роль в психических расстройствах и неврологических аутоиммунных заболеваниях.

Сегодня Кипнис, сорокалетний мужчина с короткострижеными русыми волосами с проблесками седины и короткой окладистой бородкой, придающей ему облик хипстера или профессора философии, является директором Центра иммунологии мозга и глии (или BIG) и деканом факультета неврологии Виргинского университета. Но в 2003 году, когда он заканчивал свою кандидатскую диссертацию в научном институте имени Вейцмана в Реховоте (Израиль), многие профессора и научные руководители скептически относились к взглядам молодого ученого.

В ходе одного из своих ранних исследований в аспирантуре Кипнис экспериментировал с изменением иммунной системы у мышей, удаляя их T-клетки[86]. Эти клетки являются «сержантами» армии иммунной системы: они указывают, где и когда их войска – белые кровяные клетки – должны атаковать инфекции или патогены, проникающие в организм. Когда Кипнис удалял их, то обнаружил нечто удивительное: у мышей резко изменялась функция мозга. Такие мыши, в отличие от нормальных, не реагировали на обучение. Когда он возвращал T-клетки на прежнее место, мыши снова могли обучаться[87].

Кипнису казалось, что это очень важная область исследований, изучением которой никто не занимался. Однако когда он показал коллегам свою первую статью, демонстрирующую связь между T-клетками и когнитивной функцией у мышей, «то все чрезвычайно плохо отнеслись к этому. Мои профессора настаивали, что я ошибаюсь и это просто не может быть правдой». Один коллега, по словам Кипниса, обратился к нему с язвительным предложением: «Если в будущем понадобится сделать доклад на эзотерическую тему, то я приглашу вас».

Кипнис не утратил присутствия духа. После защиты диссертации в 2004 году он был соавтором семи статей о весьма вероятной, хотя и загадочной связи между иммунной системой и мозгом. В одном дальновидном исследовании он задался вопросом, может ли повреждение центральной нервной системы каким-то образом подтолкнуть микроглиальные клетки – таинственных «уборщиков мозга» – к внесению определенного вклада в нейронную дегенерацию. Его интересовало, могут ли T-клетки человеческого организма взаимодействовать с микроглией[88] и оказывать влияние на развитие неврологических аутоиммунных заболеваний и психических расстройств.

– Хотя пятнадцать лет назад считалось, что эти две системы никак не связаны между собой, я понимал, что это не может быть правдой, – говорит Кипнис с эмоциональным русско-еврейским акцентом (он вырос в Грузинской ССР и попал в Израиль уже подростком в 1990 году, когда его семья эмигрировала из разрушавшегося Советского Союза). Он указывает на то, что в медицине давно называлось «болезненным поведением»:

– Когда люди находятся в депрессии, они часто чувствуют себя физически больными. Они теряют аппетит и так устают, что не могут двигаться.

Он чувствовал, что между телом и мозгом существует связующее звено.

В 2005 году, после окончания короткой научной стажировки в институте Вейцмана, Кипнис отправился в США. В 2010 году он опубликовал работу[89], в которой описывал, что выработка определенных веществ T-клетками организма может приводить к когнитивным нарушениям у мышей. Очевидно, эти клетки могли оказывать непосредственное влияние на мозг.

К тому времени уже существовал большой интерес к микроглиальным клеткам и к их недавно открытой функции иммунных клеток, управляющей здоровьем мозга. Возможно, иммунная система тела и иммунные клетки мозга на самом деле обмениваются сигналами? Как гиперактивная иммунная реакция организма могла влиять на поведение микроглии?

– В 2015 году любой невролог первым делом сказал бы вам, что неврологические расстройства всегда в некоторой степени ассоциируются с дисфункцией иммунной системы, – говорит Кипнис. – Хотя исследователи повсеместно начинали признавать существование этой связи, мы по-прежнему не могли изучать взаимодействие мозга с иммунной системой на механистическом уровне, – объясняет Кипнис. – Мы сознавали, что в нашем понимании существует действительно большой пробел.

Это был огромный научный пробел.

Ученые в поиске

Многим великим ученым свойственно приглашать и наставлять выдающихся стажеров с научными степенями. Кипнис не был исключением.

В 2015 году его стажер, кандидат медицинских наук Антуан Луво, который работал в его лаборатории в центре BIG при Виргинском университете, как и остальные ученые, исходил из того, что мозг является единственным важным органом, не имеющим прямой физической связи с иммунной системой.

Тем не менее появлялись все новые свидетельства, противоречившие этой догме. К примеру, другие ученые недавно продемонстрировали, что при инъекции T-клеток в мозг (исследования проводились на животных) они каким-то образом находили путь обратно в тело и появлялись в шейных лимфатических узлах.

Это не поддавалось объяснению. Если иммунные системы тела и мозга не имели анатомической связи, то каким образом инъецированные в мозг T-клетки появлялись в других частях тела?

– Не каждая клетка, инъецированная в мозг, попадает в тело, но некоторые делают это, – говорит Кипнис. – Поэтому вопрос состоял в том, как они покидают мозг?

Кипнис и Луво были глубоко заинтересованы областью, прилегающей к мозгу и известной как менингеальные полости. Они состоят из слоистых мембран между мозгом и черепом, служащих тонкой защитной оболочкой. В то время предполагалось, что основная функция этих менингеальных мембран состоит в переносе спинномозговой жидкости (СМЖ), омывающей мозг.

Кипнис и Луво хотели более пристально изучить менингеальные полости. Луво нашел способ надежно закрепить оболочки мозга у мышей перед тем, как отделить слоистую мембрану. Потом он изучил ее в естественных условиях, чтобы получить представление об этой огромной сетевой структуре в нетронутом состоянии (обычно ученые удаляют ткань и переносят ее на предметное стекло для изучения под микроскопом) и только потом рассек ее.

Раньше этого никто не делал.

Луво был потрясен тем, что увидел, глядя в микроскоп на эти фрагменты мозговой ткани. Он обнаружил нечто, чему не полагалось там быть. В менингеальных полостях скрывались лимфатические сосуды.

Он сразу же понял огромную важность этого открытия.

Лимфатическая система, которая считается частью системы кровообращения, отвечает за перенос иммунных клеток по всему телу, в том числе T-клеток и армии белых кровяных клеток. Лимфатические сосуды напоминают подземные воды, которые протекают внизу и выходят наружу в виде источников.

К примеру, человек бежит трусцой по гравийной дорожке, а потом оступается и встает с ободранным коленом. T-клетки посылают армию белых кровяных клеток в кожные ткани вокруг колена, чтобы защитить организм от бактерий, грибков и микробов, которые находятся в грязи и на гравийных камешках, куда человек упал. Эта иммунная бригада направляется к поврежденному месту через сложную сеть лимфатических сосудов, похожую на систему ирригационных каналов.

Сотни лет в медицинских учебниках утверждалось, что с точки зрения анатомии лимфатические сосуды не могут и не должны существовать в мозге. То обстоятельство, что они не были обнаружены в человеческом мозге, считалось доказательством, что иммунная система не имеет никакой юрисдикции над вашим разумом.

Однако Луво увидел систему лимфатических сосудов[90] в менингеальных мембранах оболочки мозга, – именно там, где они якобы не могли находиться.

– Я позвал Йони, чтобы он посмотрел в мой микроскоп, – вспоминает Луво. – Я сказал ему: «Кажется, у нас тут что-то новенькое».

Кипнис моментально осознал значение этой находки. Тем не менее он не стал торопиться и сказал: «Давай убедимся в том, что мы правы».



Поделиться книгой:

На главную
Назад