Nowy typ naczynia krwionośnego został odkryty wewnątrz ludzkich kości

Nowe odkrycie skłania do ponownego przemyślenia struktury i funkcji podstawowej szkieletów.

Niemieccy naukowcy znaleźli sieć naczyń krwionośnych, wyglądających jak tajny system tuneli wewnątrz kości, pomagający krwi i komórkom szybko i wydajnie rozprzestrzeniać się po całym ciele.

„To naprawdę nieoczekiwane, że można jeszcze znaleźć nową, centralną anatomiczną strukturę, nieopisaną w żadnym podręczniku XXI w.”, stwierdza immunolog molekularny Matthias Gunzer z Uniwersytetu Duisburg-Essen.

Te maleńkie kanaliki, zwane „naczyniami korowymi” (trans-cortical vessels – TCV) mogą nie być znane nauce, jednak pomagają one wyjaśnić jak wstrzykiwane podczas nagłego wypadku lekarstwa, pierwszy raz na polach bitewnych, potrafiły szybko regenerować rannych żołnierzy. W takich przypadkach, medycy nie zawsze mają czas lub możliwości, żeby znaleźć czy dostać się do żył, uciekając się do zaaplikowania lekarstw bezpośrednio w szpik kostny.

„Pomimo nagromadzonych dowodów na istnienie złożonego dopływu krwi wewnątrz kości, mechanizmy molekularne i anatomia leżące u podstaw takiego szybkiego przemieszczania się komórek i płynu ze szpiku kostnego do krwiobiegu pozostają nieuchwytne”, można przeczytać w komentarzu do wyników owych badań.

Teraz po kilku latach od ich przypadkowego odkrycia, podstawy tych mechanizmów są bardziej oczywiste. Gunzer badał zafarbowane fluorescencyjne krwinki u myszy i zaobserwował pod mikroskopem, że przenikają one przez litą kość.
Po bezowocnych poszukiwaniach podobnego zjawiska w literaturze wyjaśniającego ten fenomen, opracował nowy projekt badawczy mający na celu odkryć jego przyczynę.

W nowych badaniach ekipa Gunzera używała cynamonianu etylu w mysich piszczelach, w celu „oczyszczenia” kości tak, aby stały się przezroczyste.

Następnie, używając kombinacji mikroskopii fluorescencyjnej i mikroskopii rentgenowskiej, po raz pierwszy odkryli kilkaset maleńkich TCV przemierzających korową warstwę piszczeli.

Według badaczy mysi piszczel może zawierać ponad 1000 takich naczyń włoskowatych i – co bardziej niesamowite – ponad 80 procent tętnicowej i 59 procent żylnej krwi przechodzi przez te kanały.

„Nigdy nie widziałem podobnych naczyń krwionośnych. Jednak tak naprawdę nigdy takich nie szukaliśmy, dlatego to dla mnie zaskoczenie… które z pewnością należy powtórzyć w innych laboratoriach”, mówi Ralph Müller, badacz biomechanik ze Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologii, który nie brał udziału w badaniach.

Gdy zespół zbadał anatomię ludzką, obserwując piszczel człowieka (Gunzer zgłosił się na ochotnika), znalazł ślady tych samych struktur TCV, jednak te były grubsze. Naukowcy zgodnie stwierdzili, że potrzeba więcej pracy, aby potwierdzić ich właściwą funkcję.

Na pytanie, czemu te ukryte korytarze do tej pory umykały naszej uwadze, zespół stwierdził, że przełom osiągnięto dzięki postępowi technologicznemu w dziedzinie obrazowania, jednak przyznają, że nawet oni są zaskoczeni niespodziewanymi rezultatami.

Gunzer mówi: „To niesamowite, że nadal istnieją rzeczy w ludzkiej anatomii, które można odkrywać. Znaleźliśmy naczynia krwionośne w nowym miejscu, o którym nawet wcześniej nie wiedzieliśmy”.

Odkrycie – zbliżone do innego tajnego systemu korytarzy w czaszce, znalezionego w trakcie badań Harvardu w 2018 r. – może przedstawić różne rodzaje nowych medycznych tropów dla badań nad leczeniem chorób zapalnych, obrażeń tkanek, migracji komórek czy też zwykłego zrozumienia jak płynie krew.

„Ponieważ istotne patologie kostne są powiązane ze zmianami w systemie TCV, można przewidywać pojawienie się zupełnie nowych możliwości badawczych, które umożliwią dalsze scharakteryzowanie roli naczyń korowych w biologii szkieletowej i jej chorobach”.