Száz évvel ezelőtt egy japán kutató érdekes dolgot figyelt meg: amikor tumorszövetet ültetett be egy egér testébe, a sejteket elpusztította az immunrendszer. Amikor azonban a tumorsejteket az agyba ültette be, azok gyarapodni kezdtek. A tumor Y. Shirai megfigyelései szerint képes volt elbújni az agyban, és elrejtőzni az immunrendszer elől. Több hasonló kísérlet és megfigyelés után a szakértők arra a következtetésre jutottak, hogy az agy immunvédelmi szempontból külön kategóriát jelent: a szerv valamilyen módon elkülönül a szervezet fő védekező rendszerétől.

Ennek az oka is világosnak tűnt az agy alapos vizsgálata nyomán. Az immunsejtek a fertőzések megfékezésekor hajlamosak károsítani vagy elpusztítani az egészséges szövetek egy részét is. Az idegsejtek viszont csak nagyon mérsékelten képesek a regenerációra, így esetükben kiemelten fontos, hogy védve legyenek a károsodástól, aminek az immunrendszer az egyik potenciális forrása lehet.

Az utóbbi pár évtizedben azonban egyre több bizonyítékot találtak arra, hogy az agy „immunprivilégiuma” csak látszólagos, és a szerv és az immunrendszer között van kapcsolat. A szakértők bizonyítékokat találtak arra, hogy az immunsejtek agyat érintő fertőzések esetén képesek bejutni az agyba. És az is kiderült, hogy egerekben bizonyos immunsejtek hiánya a kognitív működés zavarával is együtt jár. Az immunrendszer tehát működik az agyban is, de a legutóbbi időkig rejtély volt, hogy ezt pontosan hogyan műveli, és hogyan akadályozódik meg, hogy „túlbuzogva” károkat okozzon az idegszövetben.

A Washington Egyetem kutatói azonban nemrégiben feltárták azt a mechanizmust, amely lehetővé teszi, hogy az immunrendszer védje az agyat a fertőzésektől, de ennek során ne károsítsa azt. Justin Rustenhoven és kollégái eredményei alapján úgy tűnik, hogy az immunrendszer kívülről monitorozza az agyat, és csak akkor avatkozik be, ha gondot észlel. Az immunsejtek tehát nem a központi idegrendszer belsejében járőröznek, ahogy más szövetekkel teszik, hanem annak határán várnak, és csak akkor lépnek be a szervbe, ha gondot észlelnek.

A szakértők többféle képalkotó és nyomkövető eljárással figyelték meg ezt az érdekfeszítő sejtszintű koreográfiát. A folyamatban kulcsszerepet játszik az az érhálózat, amit pár éve fedeztek fel a kutatók. Ez az agyi gerincfolyadékot, amely átmossa az agyat, az agy hátsó részére vezeti azt. Az itt felgyűlő folyadékban jelen vannak azok az antigének, vagyis idegen anyagok, amelyek bekerültek az agyba, és ezek az áramlásnak köszönhetően koponyaüreg vénás öbleinek közelébe kerülnek. Itt járőröznek az agyat kívülről megfigyelő immunsejtek, amelyek ezen a helyen gyakorlatilag minden agyban folyó eseményről értesülhetnek.

A vizsgálatok alapján ugyanis a régióban antigének és más összetevők lépnek ki a vér-agy gáton át, amely a legtöbb helyen átjárhatatlan, itt azonban szivárogni látszik. Az immunsejtek pedig csak erre várnak, és ha aggasztó antigénnel találkoznak, beindítják az immunválaszt. Az immunrendszer tehát ugyanúgy működik az agy esetében is, mint másutt, csak óvatosabban, kívülről felügyeli a szerv működését, és csak indokolt esetben avatkozik közbe, elkerülve ezzel a felesleges reakciókat, és védve az érzékeny szöveteket.

Mindennek érdekes implikációi lehetnek például egyes neurológiai kórképekkel kapcsolatban. Lehetséges, hogy ezek esetében pontosan az agy és az immunrendszer közti kommunikációval van probléma. Vagyis az okokat nem feltétlenül az agy belsejében kell keresni, hanem annak átjárható határvidékén. Rustenhoven és társai szerint a vér-agy gát ezen részét mindenképpen érdemes lenne megvizsgálni az olyan betegségek esetében, mint a sclerosis multiplex vagy az Alzheimer-kór. Aztán ha kiderül, hogy tényleg ide köthető a probléma, az új, talán végre hatásos kezelési módok kidolgozásához vezethet.

Már amennyiben a megfigyelt jelenségek emberekben is hasonlóan működnek. A szakértők egyelőre rágcsálókon végezték el a kísérleteket, bár több fontos elemet boncolások során emberi szöveteken is megfigyeltek, például a gerincfolyadék agyi hálózatának nagyfokú hasonlóságát.

A felfedezés egyébként Shirai 1921-es kísérleteinek egyik furcsaságára is magyarázatot adhat. A beültetett tumorsejtek jobbára túlélték az agyban, kivéve, ha azokat az agykamrák közelébe implantálták. A gerincfolyadék ugyanis ezekben a kamrákban termelődik, így a közeli tumorokból sok antigén mosódhatott bele a folyadékba, amely elvitte ezeket a vér-agy gáthoz, és erős immunválaszt indított be. A távolabbi tumorok anyaga ehhez képest kevésbé volt jelent a folyadékban, amely így gyengébb immunválaszt tudott csak kiváltani, amivel a daganatos sejtek megbirkóztak.

Vagyis az agy olyan szempontból valóban kivételezett, ami az immunvédelmet illeti, hogy a kívülről való megfigyelés nem teljeskörű. Valóban vannak olyan régiók, ahol megbújhatnak a problémák, ez az ára annak a szükséges kompromisszumnak, hogy az immunsejtek nincsenek folyamatosan jelen a szervben.