Az újonnan felfedezett koponyacsatornák szerepet játszanak az immunitásban
A kutatók most "apró csatornákat" fedeztek fel, amelyek lehetővé teszik a sérült agy számára, hogy a gyulladás során kommunikáljon a csontvelővel. Ezek az "alagutak" kulcsfontosságúak a gyors immunválasz biztosításához.
A gyulladás immunválaszként jelentkezik a szervezetben előforduló fertőzés vagy sérülés eseteire.
Az immunválasz komplex koordinációs folyamatnak van alávetve, amely magában foglal egyfajta szivacsos szövetet, amely csontvelő néven ismert.
A csontvelő számos csontban található, beleértve a koponyát, a csigolya csigolyáit és a lábcsontokat, például a sípcsontot.
Ez a szövet mind a vörösvértesteket, mind az immunsejtek egyes típusait termeli, amelyek mindegyike részt vesz a gyulladásban, reagálva sérülésekre vagy fertőzésekre.
Most a bostoni Harvard Medical School kutatói által végzett tanulmány, amelyet részben az Országos Egészségügyi Intézet (NIH) finanszírozott, kiderítette, hogy az agy és a csontvelő hogyan koordinálódik a gyors, célzott immunválasz biztosítása érdekében.
A választ - magyarázzák a szakemberek a folyóiratban megjelent cikkben Természet idegtudomány, korábban ismeretlen csatornákban rejlik, amelyek lehetővé teszik a kettő kommunikációját.
„Mindig azt gondoltuk, hogy a karunk és a lábunk immunsejtjei a véren keresztül jutnak el a sérült agyszövetbe. Ezek a megállapítások azt sugallják, hogy az immunsejtek ehelyett rövidítéssel választhatnak a gyulladásos területek gyors elérésére ”- magyarázza Francesca Bosetti, az NIH Országos Neurológiai Rendellenességek és Stroke Intézetének programigazgatója.
„A gyulladás kritikus szerepet játszik számos agyi rendellenességben, és lehetséges, hogy az újonnan leírt csatornák számos esetben fontosak lehetnek. Ezeknek a csatornáknak a felfedezése számos új kutatási utat nyit meg. ”
Francesca Bosetti
A sérült agy a koponyából toboroz segítséget
A kutatók először egérmodellben végezték tanulmányukat, és miután tudták, mit kell keresni, képesek voltak embereken is megismételni a megállapításokat.
Fejlett optikai képalkotási technikák segítségével nyomon követték a neutrofilek mozgását, egyfajta immunsejtet, amely általában először a test sérülését szenvedő helyekre vándorol.
Konkrétan a kutatók megtudhatták, hogy a stroke vagy az agyhártyagyulladás következtében károsodott agyszövetbe jutó neutrofilek felszabadultak-e a koponyában található csontvelőből vagy a sípcsontban található velőből.
Az egerek agyát vizsgálva a tudósok azt látták, hogy a stroke során a sérült agyszövet a legtöbb esetben a koponyától, nem pedig a sípcsonttól kap neutrofileket.
Szívroham során azonban a kutatók felfedték, hogy a szív valószínűleg hasonló számú neutrofileket fog kapni mind a koponyából, mind a sípcsontvelőből, látva, hogy a szív mindkét csontstruktúrától távolabb helyezkedik el.
Azt is megjegyezték, hogy a stroke után 6 órával a koponya velőiben kevesebb neutrofil van, mint a sípcsontban.
Ez arra utal, hogy a sérült agyszövet és a koponyában található velő közvetlen „kommunikációs” eszközzel rendelkezik, amely lehetővé teszi a legközelebbi „válaszadó” gyors és célzott immunválaszát.
„Váratlan” felfedezés
Hogyan történik mindez? Az érintett mechanizmusokról az első nyom egy csontvelőfehérjéből származik, amelyet sztrómasejtből származó faktor-1 (SDF-1) néven ismerünk, amelynek szerepe az, hogy szabályozza, amikor az immunsejtek a csontvelőben tárolódnak és mikor szabadulnak fel.
Amikor az SDF-1 szintje csökken, a csontvelő felszabadítja a neutrofileket, így a sérült szövetet kezelhetik.
A csapat megjegyezte, hogy az SDF-1 szintje 6 órával a stroke után csak a koponyacsontokban található velőben csökken, ami azt jelzi, hogy a koponyában található csontvelő közvetlen kapcsolatban áll az agyval, ami "figyelmezteti" a károsodásra, A legközelebbi segítségforrás „toborzása”.
"[Akkor] nagyon gondosan elkezdtük vizsgálni a koponyát, minden oldalról szemlélve, és megpróbáltuk kideríteni, hogyan jutnak a neutrofilek az agyba" - magyarázza a tanulmány társszerzője, Dr. Matthias Nahrendorf.
"Váratlanul apró csatornákat fedeztünk fel, amelyek közvetlenül összekötötték a velőt az agy külső bélésével" - teszi hozzá.
Dr. Nahrendorf és csapata a kommunikáció ilyen „apró csatornáit” azonosította nemcsak az egész koponyán, hanem a sípcsonton is.
Ezeket az egereken végzett megállapításokat követően a kutatók ugyanazokat a struktúrákat keresték az emberekben, és megtalálták őket; az emberi koponyákban megfigyelt csatornák ötször nagyobbak voltak, mint az egereknél látottak.
Ezenkívül egerekben és emberekben a csatornák a koponya belső és külső rétegében egyaránt megjelennek.
A jövőben a tudósok alig várják, hogy megnézzék, milyen más sejtek mozoghatnak ezen az újonnan felfedezett csatornákon keresztül, és további információkat tárjanak fel arról, hogy ezek az apró passzusok miként közvetítik az immunválaszt.
