Срочные новости раздела
В мозге мышей и человека найдена четвертая мозговая оболочка

В мозге мышей и человека найдена четвертая мозговая оболочка

Американские нейробиологи обнаружили четвертую оболочку головного мозга. Тонкая мембрана находится между средней и внутренней менингеальными оболочками, непроницаема для крупных молекул и активно участвует в воспалительных процессах.

© K. Møllgård et al. / Science, 2023

Нейроны головного мозга напрямую не прилегают к костям черепа, — они покрыты менингеальными оболочками, которые отличаются между собой по строению и функциям. Классически выделяют три слоя, самая внешняя — твердая мозговая оболочка отвечает за механическую защиту и стабилизацию мозга. Средняя — паутинная оболочка также охраняет от повреждений, а еще образует тонкие ворсинчатые выросты для впитывания цереброспинальной жидкости в кровь. Наконец, самая тонкая — мягкая оболочка плотно прилегает к мозгу и несет в себе кровеносные сосуды.

Между оболочками мозга циркулирует спинномозговая жидкость, она омывает мозг и уносит продукты обмена. В 2012 году произошло важное открытие, — ученые описали глимфатическую систему, — путь оттока спинномозговой жидкости по лимфатическим сосудам мозговых оболочек. Это помогло лучше понять метаболизм и иммунитет центральной нервной системы, но осталось еще много вопросов о том, как реализуется транспорт веществ между головным мозгом и остальным организмом.

Ближе к пониманию сложного строения мозговых оболочек стала команда ученых под руководством Майкена Недергарда (Maiken Nedergaard) из Медицинского центра университета Рочестера. Нейробиологи изучали ток спинномозговой жидкости и обнаружили тонкий слой клеток, которые экспрессировали ген Prox1-EGFP — маркер лимфатической системы. Клеточную мембрану назвали лимфатико-подобной подпаутинной оболочкой — SLYM (subarachnoid lymphatic-like membrane), — она находилась между мягкой и паутинной оболочками и разделяла подпаутинное пространство на два этажа. И хотя основной объем исследований традиционно проводили на мышах, ученые подтвердили наличие такой же мембраны у человека.

Чтобы проверить, создает ли мембрана препятствие для тока веществ, ученые провели эксперимент — взяли два вещества с размером молекул в один микрометр, голубое вещество ввели в пространство над мембраной, а красное — под нее. Так SLYM доказала свои барьерные свойства — молекулы не могли пройти сквозь мембрану ни с одной стороны.

В то же время, в организме есть множество цитокинов, факторов роста и других веществ, чьи размеры менее одного микрометра. В эксперименте с мышами использовали тетраметилродамин с размером молекул в три килодальтон, у одних мышей преодолевал мембрану, а других — нет. Таким образом, SLYM оказалась проницаема для веществ меньше или равных трем килодальтон.

При иммуногистохимии SLYM положительно окрашивалась по уникальному набору маркеров, и этим отличалась от других мозговых оболочек и лимфатических сосудов. Это позволило авторам исследования выделить SLYM как отдельную — четвертую менингальную оболочку. Кроме того, SLYM была положительна на подопланин, что делает ее похожей на мезотелий — ткань, которая выстилает брюшную, перикардиальную и другие полости тела. Ученые предполагают, что SLYM как и другие мезотелиальные мембраны защищает от трения, которое возникает между мозгом и черепом при движениях головы.

Также SLYM активно участвовала в иммунных процессах головного мозга — в ней находились иммунные клетки, а при воспалении их число и разнообразие заметно увеличивалось. Более того, при механических повреждениях мозга SLYM разрывалась, и иммунные клетки устремлялись прямо к мозгу. Ученые считают, — это может объяснить длительное воспаление в головном мозге после травм.

Обнаружение дополнительной мембраны поможет лучше разобраться в заболеваниях нервной системы и SLYM будет изучаться дальше. Но уже сейчас понятно, что мембрана сильно вовлечена в иммунитет головного мозга, а проницаемость всего в три килодальтон — значимый регулятор транспорта многих белков, в том числе бета-амиломида и тау-белка, ассоциированных с болезнью Альцгеймера.

Статья опубликована в журнале Science   Источник: Амина Садреева nplus1.ru

Источник: sci-dig.ru

Последние записи - Наука

самые читаемые новости

#Наука

Красноярские ученые выяснили, что один из наиболее часто применяемых химиотерапевтических препаратов дакарбазин может переводить клетки меланомы в покоящееся состояние, в котором они оказываются
подробнее...

Ученые показали, что астроциты — вспомогательные клетки нервной системы — при различных типах стимуляции светом либо помогают проводить нервные импульсы, либо препятствуют этому. Так, если в мембрану
подробнее...

Физики из Германии и Китая добились интерференции одиночных фотонов, испущенных независимыми квантовыми точками, расположенными на расстоянии 300 километров друг от друга по оптическому волокну. Для
подробнее...

Ученые Санкт-Петербургского государственного университета и Зоологического института РАН впервые в России обнаружили четыре новых вида тихоходок — микроскопических беспозвоночных, отличающихся своими
подробнее...

При иммунном ответе на раковые клетки Т-киллеры активируются по принципиально иному механизму, чем при ответе на инфекционные агенты. К такому выводу пришли американские биологи, проанализировав
подробнее...

Американские исследователи обнаружили, что уровень натрия в крови у верхней границы нормы — показатель недостаточного потребления жидкости — связан с ранним физическим старением, развитием хронических
подробнее...

Сотрудники биологического факультета и НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского МГУ с коллегами детально изучили факторы, приводящие к хромосомным транслокациям – переносам участков
подробнее...

Физики из коллаборации MicroBooNE сообщили о результатах повторного анализа своих измерений в рамках полной модели нейтринных осцилляций, включающей превращения в стерильные нейтрино. Итог их работы
подробнее...

Российские химики создали молекулярные конструкции на основе органического вещества глутаримида, которые позволяют отправить на разрушение белки, необходимые для деления и роста опухолевых клеток.
подробнее...

Физики из Национальной лаборатории в Брукхейвене (Brookhaven National Laboratory, BNL) открыли совершенно новый тип квантовой запутанности, достаточно известного явления, связывающего квантовые
подробнее...

Ученые Санкт-Петербургского государственного университета и Института радиотехники и электроники имени В. А. Котельникова совместно с профессором Калифорнийского университета в Беркли Леоном Чуа
подробнее...

Первая в мире вакцина для медоносных пчел была одобрена для использования Министерством сельского хозяйства США. Препарат будут получать с кормом пчелиные матки и передавать устойчивость к болезни
подробнее...

Американские ученые научили Lactobacillus reuteri синтезировать блокатор калиевых каналов лимфоцитов, который способен снижать пролиферацию эффекторных T-клеток памяти и, как следствие, воспаление.
подробнее...

Американские физики изготовили классический аналог кубита с нелинейностью. Он представляет собой две стальные сферы, в которых возбуждаются волны упругости. Оказалось, что механические колебания в
подробнее...

Палеонтологи описали новый род и вид длиннохвостого пахиплеврозавра по полному скелету, найденному в Китае. Хвост этого животного превышал длину его тела. Окаменелый скелет был обнаружен в 2021 году в
подробнее...

В 2020 году ученые из ВНИИ животноводства им. Л. К. Эрнста, Сколтеха, МГУ и их коллеги получили первого в России жизнеспособного клонированного теленка, самку назвали Цветочек (по названию клеточной
подробнее...

Коллектив ученых Санкт-Петербургского государственного университета и Омского научного центра Сибирского отделения РАН создал композитный материал из многослойных углеродных нанотрубок, оксида
подробнее...

Российские ученые провели межвидовой анализ экспрессии генов головного мозга у рыбок данио, крыс и людей, чтобы идентифицировать новые общие молекулярные мишени для терапии аффективных расстройств
подробнее...