Ангел и убийца. Микрочастица мозга, изменившая медицину

– 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.