Bạn có biết bạn có những đường hầm nhỏ trong não bộ chúng ta? Đó chính xác là những gì mà một nhóm các nhà nghiên cứu y tế đã xác nhận ở chuột và trên người vào năm 2018. Đây là các kênh siêu nhỏ kết nối tủy xương với màng não.
Nghiên cứu cho thấy chúng tạo ra một con đường kết nối trực tiếp cho các tế bào miễn dịch chạy từ tủy vào não trong trường hợp não bị tổn thương.
Trước đây, các nhà khoa học từng nghĩ rằng các tế bào miễn dịch thường di 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 dường như đã biết 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 sẽ di chuyển đến não sau một cơn đột quỵ hoặc viêm màng não từ hộp sọ hay phần lớn của hai xương ở ống chân (xương chày).
Các tế bào miễn dịch cụ thể mà các nhà nghiên cứu theo dõi là bạch cầu trung tính hoặc "phản ứng đầu tiên" của biệt đội miễn dịch. Khi có vấn đề gì xảy ra, đây là một trong những tế bào đầu tiên mà cơ thể gửi đi để giúp giảm thiểu tình trạng viêm.
Nhóm nghiên cứu đã phát triển một kỹ thuật gắn thẻ các tế bào bằng thuốc nhuộm màng huỳnh quang và nó hoạt động như một bộ theo dõi tế bào. Họ xử lý các tế bào này bằng thuốc nhuộm, sau đó tiêm chúng vào vị trí tủy xương ở chuột. Các tế bào gắn thẻ đỏ được tiêm vào hộp sọ và các tế bào gắn thẻ xanh tiêm vào xương chày.
Khi các tế bào đã ổn định, các nhà nghiên cứu bắt đầu tạo ra trạng thái viêm cấp tính, bao gồm đột quỵ và viêm não màng não do hóa chất gây ra.
Nhóm nghiên cứu 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 đặt ra một câu hỏi mới, đó là các bạch cầu trung tính được phân phối như thế nào?
Matthias Nahrendorf đến từ 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 trong một buồng chứa đầy dung dịch nhằm duy trì tính toàn vẹn của mô cô lập trong lúc 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. Tuy nhiên trong trường hợp đột quỵ, chúng được huy động để vận chuyển bạch cầu trung tính theo hướng ngược lại, từ tủy đến não bộ.
Nhưng trong phạm vi nghiên cứu, điều này xảy ra ở chuột. Để tìm hiểu xem con người có hoạt động theo cách tương tự hay không, các nhà nghiên cứu đã thu thập các mảnh sọ người từ các cuộc phẫu thuật và tiến hành chụp ảnh chi tiết.
Họ cũng chú ý đến các kênh ở đó. Đường kính của đường hầm này lớn hơn năm lần so với đường hầm trong hộp sọ chuột, ở cả lớp xương bên trong và bên ngoài.
Kể từ những phát hiện ban đầu về đường hầm nhỏ bé này, các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu chúng kỹ hơn trên chuột. Vào năm 2021, họ xác nhận kết nối mà chúng hình thành với tủy xương có nghĩa là các tế bào máu thực hiện chuyến đi không bắt nguồn từ dòng máu mà thực sự được sản sinh trực tiếp từ tủy, từ đó làm cho chúng có tính khu trú và đặc hiệu cao.
Đó là một khám phá đáng kinh ngạc, bởi lẽ viêm đóng vai trò trong chứng rối loạn não và điều này giúp các nhà khoa học hiểu hơn về cơ chế hoạt động của não bộ. Nó cũng giúp hiểu các tình trạng như bệnh đa xơ cứng, trong đó hệ thống miễn dịch tấn công não.
Khám phá ban đầu đã được công bố trên tạp chí Nature Neuroscience.
Tham khảo Sciencealert
