Naujai atrasti kaukolės kanalai vaidina imunitetą
Tyrėjai dabar atrado „mažyčius kanalus“, kurie sužeistoms smegenims uždegimo procese leidžia bendrauti su kaulų čiulpais. Šie „tuneliai“ yra svarbiausi norint užtikrinti greitą imuninį atsaką.
Uždegimas atsiranda kaip imuninis atsakas į infekcijos ar sužalojimo atvejus organizme.
Imuninis atsakas yra sudėtingas koordinavimo procesas, apimantis kempininio audinio tipą, vadinamą kaulų čiulpais.
Kaulų čiulpai gali būti daugelio kaulų viduje, įskaitant kaukolę, stuburo slankstelius ir kojų kaulus, tokius kaip blauzdikaulis.
Šis audinys gamina ir raudonuosius kraujo kūnelius, ir kai kurių rūšių imunines ląsteles, kurios visos dalyvauja uždegime, reaguoja į sužeidimus ar infekcijas.
Dabar Harvardo medicinos mokyklos Bostone (MA) mokslininkų atliktas tyrimas, kurį iš dalies finansavo Nacionaliniai sveikatos institutai (NIH), atrado, kaip smegenys ir kaulų čiulpai koordinuojasi, kad užtikrintų greitą, tikslinį imuninį atsaką.
Atsakymą specialistai paaiškina žurnale pateikiamame darbe Gamtos neuromokslas, slypi anksčiau nežinomuose kanaluose, leidžiančiuose dviems bendrauti.
„Mes visada manėme, kad rankų ir kojų imuninės ląstelės per kraują patenka į pažeistus smegenų audinius. Šios išvados rodo, kad imuninės ląstelės gali greičiau pasirinkti uždegimo sritis “, - aiškina Francesca Bosetti, NIH Nacionalinio neurologinių sutrikimų ir insulto instituto programos direktorė.
„Uždegimas vaidina kritinį vaidmenį daugelio smegenų sutrikimų atveju ir gali būti, kad naujai aprašyti kanalai gali būti svarbūs esant daugybei sąlygų. Šių kanalų atradimas atveria daug naujų tyrimų galimybių “.
Francesca Bosetti
Sužeistos smegenys įdarbina kaukolės pagalbą
Mokslininkai pirmą kartą atliko tyrimą naudodami pelės modelį, o sužinoję, ko ieškoti, jie taip pat sugebėjo pakartoti savo atradimus žmonėms.
Naudodami pažangias optinio vaizdavimo technologijas, jie sekė neutrofilų judesius - imuninės ląstelės tipo, paprastai pirmiausia migruojančio į kūno vietas, kurios patyrė traumą.
Tyrėjai galėjo sužinoti, ar neutrofilai, pasiekę smegenų audinį, pažeisti dėl insulto ar meningito, išsiskyrė iš kaukolėje rastų kaulų čiulpų, ar iš blauzdikaulio.
Žvelgdami į pelių smegenis, mokslininkai pamatė, kad insulto metu daugeliu atvejų sužeistas smegenų audinys neutrofilų gauna iš kaukolės, o ne iš blauzdikaulio.
Širdies priepuolio metu mokslininkai atskleidė, kad širdis greičiausiai gaus panašų skaičių neutrofilų tiek iš kaukolės, tiek iš blauzdikaulio čiulpų, matydama, kad širdis yra toliau nuo abiejų šių kaulų struktūrų.
Be to, jie pažymėjo, kad praėjus 6 valandoms po insulto kaukolės čiulpuose yra mažiau neutrofilų nei blauzdikaulio.
Tai rodo, kad sužeistas smegenų audinys ir kaukolėje randami čiulpai turi tiesiogines „komunikacijos“ priemones, kurios leidžia artimiausiam „respondentui“ greitai ir tikslingai atsakyti.
"Netikėtas" atradimas
Kaip visa tai vyksta? Pirmasis užuomina apie susijusius mechanizmus kilo iš kaulų čiulpų baltymų, žinomų kaip stromos ląstelių išvestas faktorius-1 (SDF-1), kurio vaidmuo yra reguliuoti, kai imuninės ląstelės yra saugomos kaulų čiulpuose ir kada jos išsiskiria.
Kai sumažėja SDF-1 lygis, kaulų čiulpai išskiria neutrofilus, todėl jie gali prižiūrėti sužeistą audinį.
Komanda pažymėjo, kad SDF-1 lygis praėjus 6 valandoms po insulto sumažėja tik kaukolės kauluose esančiuose smegenyse, o tai rodo, kad kaukolėje randami kaulų čiulpai tiesiogiai bendrauja su smegenimis, o tai „įspėja“ apie žalą, „Užverbuoti“ artimiausią pagalbos šaltinį.
„Mes [tada] pradėjome labai atidžiai tirti kaukolę, žiūrėdami į ją iš visų pusių, bandydami išsiaiškinti, kaip neutrofilai patenka į smegenis“, - aiškina tyrimo bendraautorius daktaras Matthiasas Nahrendorfas.
"Netikėtai atradome mažus kanalus, kurie tiesiogiai sujungė čiulpus su išoriniu smegenų dangalu", - priduria jis.
Dr. Nahrendorfas ir jo komanda nustatė tokius „mažus komunikacijos kanalus“ ne tik visoje kaukolėje, bet ir blauzdikaulyje.
Po šių išvadų pelėms mokslininkai ieškojo tų pačių žmonių struktūrų ir jas rado; kanalai, kuriuos jie stebėjo žmogaus kaukolėse, buvo penkis kartus didesni nei matomi pelėse.
Be to, pelėms, kaip ir žmonėms, kanalai atsiranda tiek vidiniame, tiek išoriniame kaukolės sluoksniuose.
Ateityje mokslininkai nekantrauja sužinoti, kokie kiti ląstelių tipai gali judėti šiais naujai atrastais kanalais, ir atskleisti daugiau informacijos apie tai, kaip šios mažos ištraukos tarpina imuninį atsaką.
