Как устроены слюнные железы
Слюнные железы сложно назвать самыми крупными органами тела: длина самой крупной не превышает 50 мм. Однако эти небольшие «фабрики слюны», расположенные во рту, мягких тканях головы и шеи, устроены достаточно интересно.
Слюнные железы бывают двух типов: малые и крупные. Малых слюнных желез у нас около тысячи штук. Каждая такая железа состоит [145] из замкнутой в шар тонкой полоски создающих слюну клеток – ацинуса. Снаружи ацинуса лежат все остальные ткани организма, а внутри остается небольшое пустое пространство, в которое железистые клетки сливают слюну, как в чашку. Каждая такая чашка открывается в рот или глотку и в основном выделяет смазывающую рот слизь.
А вот крупные слюнные железы устроены сложнее и интереснее. Во-первых, их у нас меньше: до 2021 года считалось, что крупных слюнных желез всего три пары.
Во-вторых, у крупных слюнных желез есть специализация. Клетки парных околоушных желез [146] выделяют ту самую сложную по составу слюну, о которой мы говорили в самом начале, ее еще называют серозной. Парные подъязычные [147], как и малые слюнные железы, выделяют слизистую слюну, а парные подчелюстные железы – и серозную, и слизистую в соотношении 3:2 [148]. За сутки крупные слюнные железы выделяют 1–1,5 литра слюны.
В-третьих, если малая слюнная железа похожа на чашку, крупная – скорее виноградная гроздь, состоящая из нескольких таких чашек [149]. У каждой чашки в грозди появляется собственное горлышко, или проток. Одним концом он присоединен к ацинусу, а другим открывается в еще более крупный проток, а уже тот открывается в рот.
Готовая слюна хранится в ацинусе и поступает в протоки, только когда мы набиваем рот едой, – этот механизм позволяет не расходовать ее понапрасну. Часть крупных желез выделяет слюну по сигналу парасимпатической нервной системы, которая отслеживает, что происходит во рту. А когда пищевой комок давит на околоушные железы, слюна выдавливается из них, как зубная паста из тюбика [150].
Зачем же организму понадобилось создавать слюнные железы? Дело в том, что слюна – очень важная и сложная по составу жидкость, хотя на 99,5 % это вода [151], а остальное приходится на сотни самых разных компонентов.
Самые важные составляющие части слюны – это вязкий белок муцин, склеивающий пережеванную еду в пищевой комок, естественный белковый антибиотик лизоцим, и пищеварительные ферменты амилаза и мальтаза. Благодаря этим ферментам усвоение сладостей начинается еще до того, как они попадут в желудок, то есть прямо во рту.
В общем, слюна для нас очень важна. Поэтому, выбирая точку приложения для лучевой терапии, которую назначают при раке головы и шеи, онколог должен следить, чтобы излучение не попало на главные слюнные железы. Но как быть, если о некоторых важных слюнных железах онколог просто не знает? Именно этим вопросом недавно задались два нидерландских исследователя: онколог-радиолог Воутер Фогель и челюстно-лицевой хирург Маттис Валстар [152].
Как нашли новую слюнную железу
Воутер Фогель и Маттис Валстар изучают побочные эффекты лучевой терапии в Нидерландском онкологическом институте. Главная область их интересов – повреждения слюнных желез [153], возникающие в результате лучевой терапии рака головы, шеи или мозга, причем это направление исследований в онкологии открыли они сами.
Для изучения желез нидерландцы используют метод, который называется PSMA PET/CT, или PSMA ПЭТ-КТ. Эта комбинированная методика состоит из компьютерной томографии (КТ) и позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ).
Принцип действия компьютерной томографии очень напоминает рентгеновский аппарат. Самый важный элемент этого устройства – рентгеновская трубка, испускающая рентгеновские лучи, которые проходят сквозь наше тело [154]. При этом кости поглощают больше рентгеновских лучей, чем мягкие ткани. Непоглощенные лучи проходят сквозь тело и поступают на детектор, который улавливает эту разницу, превращает ее в электрический сигнал и передает в компьютер. Процессор обрабатывает эту информацию и строит цифровое изображение, на котором кости кажутся более темными, чем мышцы и внутренние органы.
Позитронно-эмиссионная томография нужна [155], чтобы выделить на КТ-изображении конкретные органы, ткани, а иногда даже отдельные клетки. Чтобы получить подкрашенное изображение, человеку делают инъекцию раствора, в котором содержится немного радиоактивного вещества. Это вещество связывается с белками конкретных клеток и заставляет их светиться на КТ-изображении ярче соседок с такой же плотностью, но с другими функциями.
Радиоактивных веществ, которые умеют выбирать нужные клетки, довольно много. Например, чтобы найти рак простаты, онкологи вводят пациентам радиоактивное вещество, умеющее связываться со специфическим мембранным белком, который появляется у раковых клеток в простате, или PSMA.
Но в 2018 году Фогель и Валстар обнаружили, что возможности PSMA-реактива на этом не исчерпываются [156]. Они выяснили, что это вещество способно накапливаться не только в раковых клетках простаты, но и в клетках слюнных желез. В итоге получаются КТ-изображения, на которых даже самые крохотные слюнные железы, которые обычно так сложно изучать, сияют, словно крохотные светлячки.
Ни один уважающий себя исследователь не пройдет мимо такой замечательной возможности, поэтому вскоре Фогель и Валстар переключились на исследования слюнных желез. Они приглашали в лабораторию добровольцев с раком головы и шеи, которые получали лучевую терапию, делали им инъекцию PSMA и наблюдали за тем, как лечение сказывается на состоянии слюнных желез.
И каково же было изумление Фогеля и Валстара, когда, изучая результаты ПЭТ-КТ, они заметили в задней части глотки одного из участников эксперимента неизвестную парную анатомическую структуру размером около 4 сантиметров. Причем эта неизвестная структура светилась таким же красно-оранжевым светом, как и уже известные слюнные железы.
Напрашивался вывод, что эти структуры – на самом деле неизвестные науке слюнные железы. Но одно дело – предположить, а совсем другое – доказать.
Для начала нужно было убедиться, что похожая на слюнные железы структура – не уникальная особенность конкретного человека, а орган, который есть у большинства людей.
Проблем с этим не возникло. Обследовав сто участников эксперимента, 99 из которых были мужчинами и одна – женщиной, ученые убедились, что у некоторых неизвестная структура была размером 1 сантиметр, а у некоторых – целых 5,7 сантиметра. Однако вне зависимости от размера присутствовала она у всех без исключения.
А раз орган, судя по всему, действительно существует, нужно было его описать. Сделать это можно было только одним способом – при помощи старого доброго вскрытия. Правда, в распоряжении ученых было только два мертвых тела, завещанных науке добровольцами – мужчиной и женщиной. Зато неизвестные слюнные железы обнаружились у обоих.
Вскрыв глотку, исследователи обнаружили в ее задней стенке множество отверстий, которые вели в слюнные протоки, направленные к стенке носоглотки. На другом конце нашлась и сама железа. Оказалось, что этот орган довольно хитро спрятан под основанием черепа, да еще и покрыт хрящом, поддерживающим вход в слуховой канал. Так что неудивительно, что его так долго не удавалось обнаружить.
Изучив строение клеток, из которых состояла новооткрытая железа, Фогель и Валстар пришли к выводу, что они очень напоминают клетки подъязычной слюнной железы. Судя по всему, новые железы в основном создают слизистую слюну, и лишь очень небольшая их часть производит серозную.
Сложим открытия в одну корзину
В анатомические учебники новая слюнная железа пока еще не вошла. Чтобы уверенно заявить, что у нас появился новый орган, сначала придется доказать, что эти железы – не просто скопление крохотных глоточных желез, а самостоятельная структура, которая состоит как минимум из двух видов тканей и выполняет собственную миссию в организме.
Это может быть не так просто, как кажется, ведь новая железа заметно отличается по строению от уже известных «сестер». С одной стороны, у трубных желез нет собственной капсулы – оболочки из соединительной ткани, которая есть, например, у околоушных желез. С другой стороны, у подъязычной железы, на которую больше всего похожа новооткрытая ткань, тоже есть лишенный капсулы участок, причем порой довольно крупный – в его состав входит от 8 до 30 малых смешанных желез.
Но как бы то ни было, новая структура заслуживает собственного имени. Фогель и Валстар назвали ее тубарной, то есть глоточной слюнной железой. Правда, не исключено, что это большой аванс, и будущие анатомические исследования отберут у нее право называться железой. Поживем – увидим.
Как открытие новой слюнной железы изменило медицину
Говорить о серьезных изменениях пока сложно. Но независимо от того, считать новую структуру отдельным органом или нет, она, безусловно, производит слюну. Это значит, что онкологам, назначающим пациентам лучевую терапию, на всякий случай стоит ее поберечь.
Онкологические пациенты часто теряют аппетит и жалуются на сухость в горле. Поэтому если есть шанс сделать их жизнь хотя бы чуточку легче, этой возможностью обязательно надо воспользоваться.
Благодарности
Мой путь в научную журналистику занял несколько лет. И я никогда бы его не прошел, если бы мне не помогали замечательные редакторы, которые работали со мной на разных проектах, и не менее замечательные коллеги-журналисты, у которых я учился писать. Всех перечислить все равно не получится, поэтому скажу спасибо.
Спасибо Ольге Кашубиной и Ивану Грибову – вам я обязан больше всего. Другие редакторы давно бы меня выгнали – а вы оставляли очередную сотню правок и добивались, чтобы нечитаемое полотно текста превратилось во вполне симпатичный текст.