Новое открытие ранее скрытых проходов, пронизывающих кортикальный (внешний) слой костей, как у людей, так и у других млекопитающих, может привести к переосмыслению устройства и функции базовой анатомии скелета.
Исследователи из Германии сообщают об обнаружении ранее неизвестной сети мелких кровеносных сосудов, которые действуют как скрытая система тоннелей внутри кости, помогая крови и иммунным клеткам эффективно и быстро распространяться по всему телу.
«Действительно неожиданно — найти новую центральную анатомическую структуру, которая не была описана ни в одном учебнике, в XXI веке», — делится впечатлением молекулярный иммунолог Маттиас Гюнцер (Matthias Gunzer) из Университета Дуйсбург-Эссен (нем. Universität Duisburg-Essen).
Крошечные каналы, названные транскортикальными сосудами (trans-cortical vessels, TCVs), — новые для науки объекты, они помогают объяснить, как экстренные вливания лекарств на поле боя могут способствовать быстрому восстановлению раненых солдат.
В чрезвычайных ситуациях у медиков не всегда есть время или возможность найти вену или получить доступ к ней доступ, поэтому прибегают к инъекции лекарств непосредственно в костный мозг.
«Хотя есть доказательства наличия сложного кровоснабжения в кости, молекулярные механизмы и анатомия, которые лежат в основе быстрых перемещений клеток и жидкости из костного мозга в кровеносную систему, остаются неисследованными», — говорится в комментарии к новой работе.
Впервые этот механизм обнаружили случайно несколько лет назад, и теперь он описан. Гюнцер изучал окрашенные флуоресцентными метками клетки крови у мышей, он наблюдал, как они проходят через то, что должно было быть твёрдой костью.
Не найдя в медицинской литературе ничего, что могло бы объяснить это явление, он разработал новый исследовательский проект для изучения происходящего.
В новом исследовании команда Гюнцера использовала химическое вещество под названием этилциннамат на голени мышей (кости лапок), чтобы «очистить» кости, сделав их прозрачными.
Затем, используя комбинацию световой флуоресцентной микроскопии и рентгеновской микроскопии, они смогли впервые обнаружить несколько сотен крошечных транскортикальных сосудов, проходящих через кортикальный слой костей лап.
По словам исследователей, большеберцовая кость мыши может содержать более 1000 таких маленьких капилляров, и, что удивительно, команда утверждает, что через каналы проходит более 80 процентов артериальной и 59 процентов венозной крови.
Это достаточно большой поток крови, если речь идёт о том, о чём учёные даже не знали.
«Я никогда не видел таких сосудов», — говорит исследователь биомеханики Ральф Мюллер из Федерального технологического института Швейцарии, который не принимал участия в исследовании.
«Но мы никогда не наблюдали так. Так что для меня это является сюрпризом, и, безусловно, для него потребуется повторение в других лабораториях».
Когда группа исследовала анатомию человека путём визуализации кости ноги человека-добровольца (самого Гюнцера), они обнаружили доказательства того же типа структур транскортикальных сосудов, хотя они были более толстыми, и исследователи признали, что для подтверждения их функции требуется больше работы.
Эти скрытые части нашего организма избежали внимания учёных, но команда говорит, что прорыв связан с технологическими достижениями в области визуализации, и признают, что даже они удивлены неожиданным результатом.
«Это совершенное безумие, есть ещё вещи, которые нам предстоит узнать о человеческой анатомии», — сказал Гюнцер в интервью New Scientist.
«Мы обнаружили кровеносные сосуды в новом месте, о котором раньше не знали».
Открытие — напоминающее о другой скрытой системе тоннелей в черепе, которая была обнаружена в прошлом году в Гарварде, — может привести к появлению новых медицинских указаний для исследования воспалительных заболеваний, повреждений тканей, миграции клеток или просто понимания того, как течёт кровь.
«Поскольку ключевые патологии костей связаны с изменениями в системе транскортикальных сосудов, — пишут авторы в своей статье, — можно представить совершенно новые исследовательские возможности, которые дополнительно характеризуют роль транскортикальных сосудов в биологии и заболевании скелета».
