ABD'de Washington University School of Medicine araştırmacıları, kafatası kemik iliğinde beyin kanserine karşı bağışıklık yanıtında görev yaptığı belirlenen, daha önce tanımlanmamış lenf düğümü benzeri yapılar keşfetti. Fareler üzerinde yürütülen çalışmada beyin kanseri geliştiğinde bu yapıların, vücudun daha uzak bölgelerindeki lenf düğümlerinden önce harekete geçtiği belirlendi. Araştırmacılar, insan kafatası kemik iliğinde de benzer bağışıklık hücrelerinin bulunduğuna ilişkin kanıt elde etti.
Çalışmanın sonuçları Nature dergisinde yayımlandı. Araştırma, beynin bağışıklık sistemiyle olan bağlantısının sanılandan daha kapsamlı olabileceğine işaret ediyor.
BEYİN İLE KAFATASI ARASINDA BAĞLANTI KURULUYOR
Bilim dünyasında uzun süre beynin bağışıklık sisteminden büyük ölçüde ayrı olduğu düşünülüyordu. Washington University School of Medicine'deki araştırma ekibinin daha önce yaptığı çalışmalar ise bu görüşün değişmesine yol açtı.
Kipnis'in laboratuvarında yürütülen araştırmalarda, beynin çevresindeki koruyucu doku tabakası olan dura mater içerisinde lenf damarları bulunduğu ortaya çıkarılmıştı. Daha sonraki çalışmalarda ise kafatası, dura mater ve beyin dokusu arasında küçük fiziksel kanallar tespit edildi.
Bu kanallar, bağışıklık hücreleri ve hücresel atıkların beyin ile kafatası kemik iliği arasında hareket etmesine imkan sağlıyor.
Yeni araştırmada bilim insanları, beyinden çıkan proteinlerin bu kanallardan geçerek kafatası kemik iliğine ulaştığını takip etti. İncelemeler sırasında kemik iliğinde, normalde lenf düğümlerinde bulunan yapılara benzeyen organize bağışıklık merkezleri belirlendi.
Çalışmanın kıdemli yazarı Jonathan Kipnis, “Bu çalışma, kafatası kemik iliğinin yalnızca yapısal bir çerçeve olmaktan çok daha fazlası olduğunu ve beyne özgü bağışıklık yanıtları için daha önce tanınmamış merkezler barındırdığını ortaya koyuyor. Bu yerel bağışıklık ortamının keşfi, nöroimmün etkileşimlere bakışımızı değiştiriyor ve beyin tümörleri ile diğer nörolojik hastalıkların tedavisi için yeni yollar açıyor.” dedi.
KAFATASINDAKİ BAĞIŞIKLIK YAPILARI NASIL ÇALIŞIYOR?
Lenf düğümleri, bağışıklık sisteminin farklı hücreleri arasında koordinasyon sağlayan yapılardan biri olarak görev yapıyor. Bu merkezlerde T foliküler yardımcı hücreleri, B hücrelerinin çalışmasını destekliyor. B hücreleri ise hastalıklara karşı savunmada görev alan antikorları üretiyor.
Araştırmacılar, sağlıklı kemik iliğinde buna benzer organize yapıların bulunmasını daha önce gözlemlemediklerini belirtti.
Çalışmanın ilk yazarı Jang Hyun Park, “Daha önce sağlıklı kemik iliğinde bu tür yapıları hiç görmemiştik. Bu heyecan verici bir keşif. Karmaşık bir beynin kendisini savunmak için özel bağışıklık yapılarına sahip olması gerektiğine işaret ediyor.” ifadelerini kullandı.
Araştırmanın bir sonraki aşamasında bu yapıların hastalık sırasında nasıl davrandığı incelendi.
BEYİN KANSERİNDE BAĞIŞIKLIK MERKEZLERİNİN ETKİSİ ARAŞTIRILDI
Bilim insanları, kafatasındaki yeni bağışıklık merkezlerinin beyin tümörlerine karşı görev yapıp yapmadığını belirlemek için farelerde glioblastoma modeli kullandı. Glioblastoma, beyin içerisinde gelişen agresif tümör türlerinden biri olarak biliniyor.
Araştırmacılar ilaç kullanarak kafatasındaki bağışıklık merkezlerinin faaliyetini engelledi. Bu yapıların işlevi bozulan farelerde tümörlerin, bağışıklık merkezleri sağlam bırakılan hayvanlara göre daha hızlı büyüdüğü görüldü.
Bağışıklık yanıtı bozulan farelerin yaşam sürelerinin de daha kısa olduğu belirlendi. Bu sonuçlar, kafatası kemik iliğindeki yapıların beyin tümörlerine karşı bağışıklık yanıtında aktif rol oynayabileceğini gösterdi.
KAFATASINDAKİ BAĞIŞIKLIK YANITI GÜÇLENDİRİLDİ
Araştırmacılar daha sonra söz konusu bağışıklık merkezlerinin güçlendirilmesinin tümörler üzerindeki etkisini araştırdı.
Bunun için kafatası kemik iliğinde antikor üretimini artırmayı amaçlayan bir tedavi yöntemi geliştirildi. Bağışıklık sistemini destekleyen üç protein bir jel içerisinde birleştirildi ve saçlı derinin hemen altına uygulandı.
Tedavinin ardından tümörlere karşı bağışıklık faaliyetinde artış görüldü. Araştırmacılar, bağışıklık yanıtının önce kafatası kemik iliğindeki yeni merkezlerde ortaya çıktığını, daha sonra kafatasının dışındaki yakın lenf düğümlerinde geliştiğini belirledi.
Jel uygulanan farelerde tümörlerin daha etkili şekilde reddedildiği ve hayvanların daha uzun süre yaşadığı bildirildi.
YENİ TEDAVİ YAKLAŞIMLARI ARAŞTIRILACAK
Kafatası ile beyin arasındaki bu bağışıklık bağlantısının yalnızca beyin kanseri açısından değil, bağışıklık sistemiyle ilişkili farklı nörolojik hastalıklar açısından da incelenmesi planlanıyor.
Araştırmacılar, bağışıklık merkezlerinin beyne çok yakın konumda bulunmasının gelecekte tedavi uygulamalarında kullanılabileceğini değerlendiriyor. Bu yaklaşımın, bağışıklık sisteminin vücudun tamamında geniş çaplı biçimde değiştirilmesine gerek kalmadan beyin çevresindeki bağışıklık faaliyetinin hedeflenmesine imkan sağlayabileceği belirtiliyor.
Kipnis, “Bu bulgu, nöroimmünolojiye ilişkin mevcut anlayışımızı temelden değiştiriyor. Beynin savunma için çevresindeki kafatasında bulunan ilk yanıt veren hücrelere güvendiğini bilmek, Alzheimer hastalığı, Parkinson hastalığı, şizofreni, uzun COVID ve bağışıklık sistemiyle ilişkili diğer birçok nörolojik durum için tedavi geliştirme biçimimizi değiştirebilir. Bu tür tedaviler, kafatası üzerinden bu bağışıklık merkezlerine doğrudan ulaşabilir ve vücudun diğer bölgelerinde ortaya çıkabilecek önemli yan etkileri sınırlayabilir.” dedi.
Araştırmanın mevcut sonuçları fare modellerine dayanıyor. İnsan kafatası kemik iliğinde benzer bağışıklık hücrelerinin bulunduğuna ilişkin bulgular elde edilmiş olsa da bu yapıların beyin kanserindeki işlevlerinin ve olası tedavi uygulamalarının insanlar üzerinde ayrıca araştırılması gerekiyor.
