Nesen atklātajiem galvaskausa kanāliem ir nozīme imunitātē
Pētnieki tagad ir atklājuši “sīkus kanālus”, kas ļauj ievainotajām smadzenēm iekaisuma procesā sazināties ar kaulu smadzenēm. Šie “tuneļi” ir ļoti svarīgi, lai nodrošinātu ātru imūnreakciju.
Iekaisums rodas kā imūnā atbilde uz infekcijas vai ievainojuma gadījumiem organismā.
Imūnā atbilde ir pakļauta sarežģītam koordinācijas procesam, kas ietver sūkļotu audu veidu, kas pazīstams kā kaulu smadzenes.
Kaulu smadzenes var atrasties vairāku kaulu iekšienē, ieskaitot galvaskausu, mugurkaula skriemeļus un kāju kaulus, piemēram, stilba kaulu.
Šie audi ražo gan sarkanās asins šūnas, gan dažu veidu imūnās šūnas, kuras visas ir iesaistītas iekaisumā, reaģējot uz traumām vai infekcijām.
Tagad pētījums, ko veica Harvardas Medicīnas skolas Bostonā, MA un daļēji finansēja Nacionālie veselības institūti (NIH), atklāja, kā smadzenes un kaulu smadzenes koordinējas, lai nodrošinātu ātru, mērķtiecīgu imūnreakciju.
Atbildi speciālisti skaidro žurnālā publicētajā rakstā Dabas neirozinātne, atrodas iepriekš nezināmos kanālos, kas ļauj abiem sazināties.
"Mēs vienmēr domājām, ka mūsu roku un kāju imūnās šūnas caur asinīm nonāk bojātajos smadzeņu audos. Šie atklājumi liecina, ka imūnās šūnas var izmantot īsceļu, lai ātri nonāktu iekaisuma vietās, ”skaidro Frančeska Boseti, NIH Nacionālā neiroloģisko traucējumu un insulta institūta programmas direktore.
“Iekaisumam ir izšķiroša loma daudzu smadzeņu traucējumu gadījumā, un ir iespējams, ka nesen aprakstītie kanāli var būt svarīgi vairākos apstākļos. Šo kanālu atklāšana paver daudz jaunu pētījumu iespēju. ”
Frančeska Boseti
Cietušās smadzenes vervē palīdzību no galvaskausa
Pētnieki vispirms veica pētījumu ar peles modeli, un, kad viņi zināja, ko meklēt, viņi varēja atkārtot savus atklājumus arī cilvēkiem.
Izmantojot progresīvas optiskās attēlveidošanas metodes, viņi izsekoja neitrofilu kustībām - imūnšūnu tipam, kas parasti vispirms migrē uz ķermeņa vietām, kuras guvušas traumu.
Pētnieki varēja noskaidrot, vai neitrofīli, kas sasniedza smadzeņu audus, kas bojāti insulta vai meningīta rezultātā, tika atbrīvoti no galvaskausā atrastajiem kaulu smadzenēm vai no stilba kaula smadzenēm.
Aplūkojot peles smadzenes, zinātnieki redzēja, ka insulta laikā ievainoti smadzeņu audi vairumā gadījumu no galvaskausa, nevis stilba kaula saņem neitrofilus.
Sirdslēkmes laikā pētnieki atklāja, ka sirds, iespējams, saņem līdzīgu skaitu neitrofilu gan no galvaskausa, gan stilba kaula smadzenēm, redzot, ka sirds atrodas tālāk no abām šīm kaulu struktūrām.
Viņi arī atzīmēja, ka 6 stundas pēc insulta iestāšanās galvaskausa smadzenēs ir mazāk neitrofilu nekā stilba kaula.
Tas liek domāt, ka ievainotajiem smadzeņu audiem un galvaskausā atrodamajai smadzenēm ir tiešs "saziņas" līdzeklis, kas ļauj ātri un mērķtiecīgi reaģēt uz tuvāko "respondentu".
‘Negaidīts’ atklājums
Kā tas viss notiek? Pirmais pavediens par iesaistītajiem mehānismiem nāca no kaulu smadzeņu proteīna, kas pazīstams kā stromas šūnu atvasināts faktors-1 (SDF-1), kura uzdevums ir regulēt, kad imūnās šūnas tiek uzglabātas kaulu smadzenēs un kad tās tiek atbrīvotas.
Kad SDF-1 līmenis pazeminās, kaulu smadzenes atbrīvo neitrofilus, lai viņi varētu apmeklēt ievainotos audus.
Komanda atzīmēja, ka SDF-1 līmenis 6 stundas pēc insulta samazinās tikai galvaskausa kaulos atrodamajā smadzenēs, kas norāda, ka galvaskausā atrastie kaulu smadzenes ir tiešā saskarsmē ar smadzenēm, kas "brīdina" par bojājumiem, “Vervēt” tuvāko palīdzības avotu.
"Mēs [toreiz] sākām ļoti rūpīgi pārbaudīt galvaskausu, aplūkojot to no visiem leņķiem, cenšoties noskaidrot, kā neitrofīli nonāk smadzenēs," skaidro pētījuma līdzautors Dr. Matiass Nahrendorfs.
"Negaidīti mēs atklājām sīkus kanālus, kas tieši savienoja smadzenes ar smadzeņu ārējo apvalku," viņš piebilst.
Dr Nahrendorfs un viņa komanda identificēja šādus saziņas “mazos kanālus” ne tikai visā galvaskausā, bet arī stilba kaulā.
Pēc šiem atklājumiem pelēm pētnieki pēc tam meklēja tās pašas struktūras cilvēkiem un tās atrada; kanāli, ko viņi novēroja cilvēku galvaskausos, bija piecas reizes lielāki nekā tie, kas redzami pelēm, viņi ziņo.
Turklāt pelēm, kā arī cilvēkiem kanāli parādās gan galvaskausa iekšējā, gan ārējā slānī.
Nākotnē zinātnieki vēlas uzzināt, kādi cita veida šūnas var pārvietoties pa šiem nesen atklātajiem kanāliem, un atklāt vairāk informācijas par to, kā šīs sīkās ejas ir imūnās atbildes starpnieki.
