کشف «عضو ایمنی» جدید در جمجمه که دفاع مغز را هدایت می‌کند و نوروایمونولوژی را بازنویسی می‌کند

برای دهه‌ها، کتاب‌های درسی پزشکی یک قانون اساسی آناتومی انسان را آموزش می‌دادند: مغز یک قلعه ایمنی است که توسط سد خونی-مغزی از بقیه دفاعیات بدن جدا شده است. از آنجا که سلول‌های ایمنی محیطی در صورت ورود به بافت عصبی می‌توانند باعث التهاب فاجعه‌بار شوند، دانشمندان فرض می‌کردند که سیستم عصبی مرکزی برای مقابله با تهدیدات کاملاً به سلول‌های مقیم خود متکی است.[2]

این فرض اشتباه است. مغز نه تنها با سیستم ایمنی محیطی ارتباط برقرار می‌کند، بلکه ایستگاه‌های امنیتی اختصاصی و محلی خود را دارد که تنها چند میلی‌متر دورتر قرار گرفته‌اند.[2][3]

در یک مطالعه برجسته که این هفته در مجله نیچر (Nature) منتشر شد، محققان دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس (Washington University School of Medicine in St. Louis) از وجود یک «عضو ایمنی» ناشناخته که در مغز استخوان اسفنجی جمجمه پنهان شده است، پرده برداشتند.[1][2]

این ساختارهای لنفاوی محلی به عنوان اولین پاسخ‌دهندگان سریع عمل می‌کنند، تهدیداتی مانند سرطان مغز را شناسایی کرده و دفاع را مدت‌ها قبل از اینکه بقیه سیستم ایمنی بدن حتی از وجود مشکل آگاه شوند، هماهنگ می‌کنند.[1][4]

این کشف اساساً درک ما از نوروایمونولوژی را بازنویسی می‌کند. این نشان می‌دهد که جمجمه صرفاً یک کلاه ایمنی ساختاری برای محافظت از مغز در برابر ضربه فیزیکی نیست، بلکه یک انکوباتور فعال و پویا برای پاسخ‌های ایمنی خاص مغز است.[2][3]

برای درک نحوه عملکرد این عضو پنهان، محققان مجبور شدند مسیرهای میکروسکوپی را که مغز را به جمجمه متصل می‌کنند، ردیابی کنند. کارهای قبلی همین تیم، کانال‌های فیزیکی کوچکی را شناسایی کرده بود که غشای محافظ بیرونی مغز – یعنی سخت‌شامه (dura mater) – و مغز استخوان جمجمه را به هم متصل می‌کنند.[2]

در مطالعه جدید، تیم از پروتئین‌های ردیاب فلورسنت برای نقشه‌برداری جریان مولکول‌ها از طریق این کانال‌ها استفاده کردند. آن‌ها مشاهده کردند که پروتئین‌ها مستقیماً از بافت مغز به داخل مغز استخوان جمجمه حرکت می‌کنند.[2][3]

هنگامی که این پروتئین‌ها وارد مغز استخوان شدند، وارد ساختارهایی شدند که به طرز شگفت‌انگیزی شبیه مراکز زایای (germinal centers) موجود در غدد لنفاوی معمولی به نظر می‌رسند و عمل می‌کنند.[1][3]

این مراکز به عنوان اردوگاه آموزشی برای سیستم ایمنی عمل می‌کنند. در داخل آن‌ها، سلول‌های تخصصی معروف به سلول‌های کمکی فولیکولی T (T follicular helper cells) به سلول‌های B کمک می‌کنند تا مقادیر زیادی آنتی‌بادی بسیار هدفمند تولید کنند که برای مبارزه با عفونت‌های خاص یا سلول‌های غیرطبیعی طراحی شده‌اند.[2][4]

محققان اهمیت عملکردی این مراکز مستقر در جمجمه را با استفاده از مدل‌های موشی گلیوبلاستوما (glioblastoma)، که نوعی سرطان مغزی بسیار تهاجمی است، آزمایش کردند.[1][3]

شواهد واضح بود: هنگامی که محققان فعالیت این ساختارهای لنفاوی محلی را به صورت دارویی مختل کردند، تومورهای مغزی به طور قابل توجهی سریع‌تر رشد کردند و نرخ بقای موش‌ها به شدت کاهش یافت.[3][4]

در مقابل، تقویت بیش از حد این مراکز مزایای درمانی به همراه داشت. تیم یک هیدروژل آغشته به پروتئین‌های تقویت‌کننده سیستم ایمنی تولید کردند و آن را مستقیماً زیر پوست سر موش‌ها اعمال کردند، که نیاز به نفوذ از سد خونی-مغزی را از بین می‌برد.[2][3]

این درمان موضعی، موج عظیمی از آنتی‌بادی‌های ضد تومور را تحریک کرد که در مغز استخوان جمجمه منشأ گرفتند و سپس به غدد لنفاوی دورتر گسترش یافتند. موش‌هایی که با ژل پوست سر درمان شدند، دفع تومور بهتری از خود نشان دادند و بیشتر از گروه کنترل عمر کردند.[2][4]

با این حال، محققان در مورد محدودیت‌های فعلی داده‌ها صریح هستند. آزمایش‌های عملکردی و درمان با هیدروژل تنها در مدل‌های موشی تأیید شده‌اند.[1][3]

در حالی که تیم شواهد قانع‌کننده‌ای از سلول‌های ایمنی مشابه – به ویژه سلول‌های T فولیکولی – در نمونه‌های مغز استخوان جمجمه انسان پیدا کردند، معادل بودن عملکرد کامل این ساختارها در انسان همچنان یک سوال باز است.[2][3]

اگر این مراکز در انسان به طور یکسان عمل کنند، پیامدهای بالینی عمیقی خواهند داشت. شرایط عصبی با جزء التهابی یا ایمنی – از آلزایمر و پارکینسون گرفته تا اسکیزوفرنی و کووید طولانی‌مدت – می‌توانند به طور بالقوه با دسترسی مستقیم به این مراکز ایمنی از طریق پوست سر درمان شوند، و از عوارض جانبی شدید مرتبط با ایمونوتراپی سیستمیک جلوگیری شود.[2][3]