Новооткритите черепни канали играят роля в имунитета
Сега изследователите са открили „малки канали“, които позволяват на наранения мозък да комуникира с костния мозък в процеса на възпаление. Тези „тунели“ са ключови за осигуряване на бърз имунен отговор.
Възпалението възниква като имунен отговор на случаи на инфекция или нараняване в тялото.
Имунният отговор е подложен на сложен процес на координация, който включва вид гъбеста тъкан, известна като костен мозък.
Костният мозък може да бъде намерен в редица кости, включително черепа, прешлените на гръбначния стълб и костите на краката, като пищяла.
Тази тъкан произвежда както червени кръвни клетки, така и някои видове имунни клетки, всички от които участват в възпалението, реагирайки на наранявания или инфекции.
Сега проучване, проведено от изследователи от Харвардското медицинско училище в Бостън, Масачузетс и частично финансирано от Националния здравен институт (NIH), откри как мозъкът и костният мозък се координират, за да осигурят бърз, целенасочен имунен отговор.
Отговорът специалистите обясняват в статия, публикувана в списанието Природна неврология, се крие в неизвестни досега канали, които позволяват на двамата да комуникират.
„Винаги сме смятали, че имунните клетки от ръцете и краката ни преминават през кръвта към увредена мозъчна тъкан. Тези открития предполагат, че имунните клетки вместо това могат да използват пряк път, за да достигнат бързо до зони на възпаление “, обяснява Франческа Босети, програмен директор в Националния институт по неврологични разстройства и инсулт на NIH.
„Възпалението играе критична роля при много мозъчни разстройства и е възможно новоописаните канали да са важни при редица състояния. Откриването на тези канали отваря много нови пътища за изследвания. "
Франческа Босети
Пострадалият мозък вербува помощ от черепа
Първо изследователите проведоха своето проучване в модел на мишка и след като разбраха какво да търсят, те също успяха да повторят своите открития при хора.
Използвайки усъвършенствани техники за оптично изобразяване, те проследяват движенията на неутрофилите, вид имунни клетки, които обикновено първо мигрират към места в тялото, които са претърпели нараняване.
По-конкретно, изследователите могат да разберат дали неутрофилите, достигнали до мозъчната тъкан, повредена в резултат на инсулт или менингит, са били освободени от костния мозък, намерен в черепа, или от костния мозък, намерен в пищяла.
Разглеждайки мозъка на мишките, учените видяха, че по време на инсулт в повечето случаи наранената мозъчна тъкан получава неутрофили от черепа, а не от пищяла.
По време на сърдечен удар обаче изследователите разкриха, че сърцето вероятно ще получи подобен брой неутрофили от черепа и костния мозък, тъй като сърцето е разположено по-далеч от двете костни структури.
Също така те отбелязаха, че 6 часа след настъпването на инсулт в мозъка на черепа има по-малко неутрофили, отколкото в този на пищяла.
Това предполага, че увредената мозъчна тъкан и костният мозък, намерени в черепа, имат пряко средство за „комуникация“, което позволява бърз и целенасочен имунен отговор от най-близкия „респондент“.
„Неочаквано“ откритие
Как се случва всичко това? Първата улика за включените механизми идва от протеин на костния мозък, известен като стромен клетъчен фактор-1 (SDF-1), чиято роля е да регулира кога имунните клетки се съхраняват в костния мозък и кога се освобождават.
Когато нивата на SDF-1 спаднат, костният мозък освобождава неутрофили, така че те могат да присъстват на увредената тъкан.
Екипът отбеляза, че нивата на SDF-1 намаляват 6 часа след инсулт само в костния мозък, намерен в черепните кости, което показва, че костният мозък, намерен в черепа, е в пряка комуникация с мозъка, което го "предупреждава" за увреждането, „Набиране“ на най-близкия източник на помощ.
„Ние [тогава] започнахме да изследваме черепа много внимателно, гледайки го от всички ъгли, опитвайки се да разберем как неутрофилите стигат до мозъка“, обяснява съавторът на изследването д-р Матиас Нахрендорф.
„Неочаквано открихме малки канали, които свързваха мозъка директно с външната обвивка на мозъка“, добавя той.
Д-р Нарендорф и неговият екип идентифицират такива „малки канали“ за комуникация не само по целия череп, но и в пищяла.
Следвайки тези открития при мишки, изследователите след това търсят същите структури при хората и ги откриват; каналите, които са наблюдавали в човешки черепи, са били пет пъти по-големи от тези, наблюдавани при мишки, съобщават те.
Освен това, при мишки, както и при хора, каналите се появяват както във вътрешния, така и във външния слой на черепа.
В бъдеще учените са нетърпеливи да видят какви други видове клетки могат да се движат по тези новооткрити канали и да разкрият повече информация за това как тези малки пасажи медиират имунния отговор.
