Bạn có biết bạn có những đường hầm nhỏ trong đầu? Không đáng ngại, không ai biết điều đó cho đến khi gần đây! Điều đó chính xác là những gì mà một nhóm các nhà nghiên cứu y tế đã xác nhận ở chuột và người vào năm 2018 - các kênh siêu nhỏ kết nối tủy xương sọ với màng não.

Nghiên cứu cho thấy chúng có thể cung cấp một con đường trực tiếp cho các tế bào miễn dịch chạy từ tủy vào não trong trường hợp bị tổn thương.

Trước đây, các nhà khoa học từng nghĩ rằng các tế bào miễn dịch được vận chuyển qua đường máu từ các bộ phận khác của cơ thể để đối phó với chứng viêm não sau đột quỵ, chấn thương hoặc rối loạn não.

Khám phá này cho thấy những tế bào này đã có một lối tắt từ lâu.

Các đường hầm nhỏ được phát hiện khi một nhóm các nhà nghiên cứu bắt đầu tìm hiểu xem liệu các tế bào miễn dịch được phân phối đến não sau một cơn đột quỵ hoặc viêm màng não có nguồn gốc từ hộp sọ hay phần lớn hơn của hai xương ở ống chân - xương chày.

Các tế bào miễn dịch cụ thể mà họ theo dõi là bạch cầu trung tính, "phản ứng đầu tiên" của đội miễn dịch. Khi có vấn đề gì xảy ra, đây là một trong những tế bào đầu tiên mà cơ thể gửi đến trang web để giúp giảm thiểu bất cứ điều gì gây ra viêm.

Nhóm nghiên cứu đã phát triển một kỹ thuật gắn thẻ các tế bào bằng thuốc nhuộm màng huỳnh quang hoạt động như bộ theo dõi tế bào. Họ xử lý các tế bào này bằng thuốc nhuộm, và tiêm chúng vào các vị trí tủy xương ở chuột. Các tế bào được gắn thẻ đỏ được tiêm vào hộp sọ và các tế bào được gắn thẻ xanh vào xương chày.

Khi các tế bào đã ổn định, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một số mô hình viêm cấp tính, bao gồm đột quỵ và viêm não màng não do hóa chất gây ra.

Họ phát hiện ra rằng hộp sọ đóng góp nhiều bạch cầu trung tính hơn đáng kể cho não trong trường hợp đột quỵ và viêm màng não so với xương chày. Nhưng điều đó đã đặt ra một câu hỏi mới - các bạch cầu trung tính được phân phối như thế nào?

Matthias Nahrendorf của Trường Y Harvard và Bệnh viện Đa khoa Massachusetts ở Boston cho biết: “Chúng tôi bắt đầu kiểm tra hộp sọ rất cẩn thận, xem xét nó từ mọi góc độ, cố gắng tìm ra cách bạch cầu trung tính đến não”.

"Thật bất ngờ, chúng tôi đã phát hiện ra các kênh nhỏ kết nối trực tiếp tủy với màng ngoài của não."

Sử dụng kính hiển vi tắm nội tạng - sử dụng một buồng chứa đầy dung dịch để duy trì tính toàn vẹn của mô cô lập trong khi nó đang được kiểm tra - nhóm nghiên cứu đã chụp ảnh bề mặt bên trong hộp sọ của một con chuột. Ở đó, họ tìm thấy các kênh mạch cực nhỏ kết nối trực tiếp tủy sọ với màng cứng, màng bảo vệ bao bọc não.

Bình thường, các tế bào hồng cầu chảy qua các kênh này từ bên trong hộp sọ đến tủy xương; nhưng, trong trường hợp đột quỵ, chúng được huy động để vận chuyển bạch cầu trung tính theo hướng ngược lại, từ tủy đến não.

Tuy nhiên, điều này xảy ra ở chuột. Để tìm hiểu xem con người có điều gì tương tự hay không, các nhà nghiên cứu đã thu thập các mảnh sọ người từ cuộc phẫu thuật và tiến hành chụp ảnh chi tiết.

Họ cũng chú ý đến các kênh ở đó; Đường kính lớn hơn năm lần so với các kênh trong hộp sọ chuột, ở cả lớp xương bên trong và bên ngoài.

Kể từ khi phát hiện ban đầu về những đường hầm nhỏ bé này, các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu chúng kỹ hơn trên chuột, xác nhận vào năm 2021 rằng kết nối mà chúng hình thành với tủy xương có nghĩa là các tế bào máu thực hiện chuyến đi không bắt nguồn từ máu, mà thực sự được sản sinh trực tiếp từ tủy lân cận, làm cho chúng có tính khu trú và đặc hiệu cao.

Đó là một khám phá đáng kinh ngạc, bởi vì chứng viêm đóng một vai trò trong nhiều chứng rối loạn não và điều này có thể giúp các nhà khoa học hiểu thêm về cơ chế hoạt động. Nó cũng có thể giúp hiểu các tình trạng như bệnh đa xơ cứng, trong đó hệ thống miễn dịch tấn công não.

Khám phá ban đầu được công bố trên tạp chí Nature Neuroscience.