Nově objevené kanály lebky hrají roli v imunitě
Vědci nyní objevili „drobné kanály“, které umožňují zraněnému mozku komunikovat s kostní dřeně v procesu zánětu. Tyto „tunely“ jsou klíčem k zajištění rychlé imunitní reakce.
Zánět se vyskytuje jako imunitní reakce na případy infekce nebo poranění v těle.
Imunitní odpověď podléhá složitému procesu koordinace, který zahrnuje typ houbovité tkáně známé jako kostní dřeň.
Kostní dřeň se nachází uvnitř řady kostí, včetně lebky, obratlů páteře a kostí nohou, jako je tibie.
Tato tkáň produkuje jak červené krvinky, tak některé typy imunitních buněk, které se všechny podílejí na zánětu a reagují na zranění nebo infekce.
Nyní studie, kterou provedli vědci z Harvard Medical School v Bostonu, MA a která je částečně financována z National Institutes of Health (NIH), zjistila, jak se mozek a kostní dřeň koordinují, aby zajistily rychlou a cílenou imunitní odpověď.
Odpověď vysvětlují odborníci v článku v časopise Přírodní neurovědy, spočívá v dříve neznámých kanálech, které těmto dvěma umožňují komunikovat.
"Vždy jsme si mysleli, že imunitní buňky z našich paží a nohou putovaly krví do poškozené mozkové tkáně." Tato zjištění naznačují, že imunitní buňky mohou místo toho použít zkratku k rychlému dosažení oblastí zánětu, “vysvětluje Francesca Bosetti, programová ředitelka Národního ústavu pro neurologické poruchy a mozkové mrtvice NIH.
"Zánět hraje rozhodující roli v mnoha mozkových poruchách a je možné, že nově popsané kanály mohou být důležité v řadě podmínek." Objev těchto kanálů otevírá mnoho nových cest výzkumu. “
Francesca Bosetti
Zraněný mozek získává pomoc z lebky
Vědci nejprve provedli svou studii na modelu myši a jakmile věděli, co hledat, byli také schopni replikovat své nálezy u lidí.
Pomocí pokročilých optických zobrazovacích technik sledovali pohyby neutrofilů, což je typ imunitní buňky, který obvykle nejprve migruje na místa v těle, která utrpěla zranění.
Vědci konkrétně mohli zjistit, zda neutrofily, které se dostaly do mozkové tkáně poškozené v důsledku cévní mozkové příhody nebo meningitidy, byly uvolněny z kostní dřeně nalezené v lebce nebo z dřeně nalezené v holenní kosti.
Při pohledu na mozek myší vědci zjistili, že během mozkové mrtvice přijímá poraněná mozková tkáň ve většině případů spíše neutrofily z lebky než z holenní kosti.
Během infarktu však vědci odhalili, že srdce pravděpodobně přijme podobný počet neutrofilů jak z lebky, tak z holenní dřeně, protože srdce se nachází dále od obou těchto kostních struktur.
Rovněž poznamenali, že 6 hodin po cévní mozkové příhodě je v dřeni lebky méně neutrofilů než v tibii.
To naznačuje, že poškozená mozková tkáň a kostní dřeň nalezené v lebce mají přímý prostředek „komunikace“, který umožňuje rychlou a cílenou imunitní odpověď nejbližšího „respondenta“.
„Nečekaný“ objev
Jak se to všechno děje? První stopa o zapojených mechanismech pochází z proteinu kostní dřeně známého jako faktor 1 odvozený ze stromálních buněk (SDF-1), jehož úlohou je regulovat, kdy jsou imunitní buňky uloženy v kostní dřeni a kdy jsou uvolňovány.
Když hladiny SDF-1 poklesnou, kostní dřeň uvolní neutrofily, aby se mohly věnovat poraněné tkáni.
Tým poznamenal, že hladiny SDF-1 klesají 6 hodin po cévní mozkové příhodě pouze v dřeni nalezené v kostech lebky, což naznačuje, že kostní dřeň nalezená v lebce je v přímé komunikaci s mozkem, který jej „upozorňuje“ na poškození, „Nábor“ nejbližšího zdroje pomoci.
"Začali jsme [pak] velmi pečlivě zkoumat lebku, dívali jsme se na ni ze všech úhlů a snažili jsme se zjistit, jak se neutrofily dostávají do mozku," vysvětluje spoluautor studie Dr. Matthias Nahrendorf.
"Nečekaně jsme objevili drobné kanály, které spojovaly kostní dřeň přímo s vnější výstelkou mozku," dodává.
Dr. Nahrendorf a jeho tým identifikovali takové „drobné kanály“ komunikace nejen po celé lebce, ale také v holenní kosti.
Na základě těchto zjištění u myší pak vědci hledali stejné struktury u lidí a našli je; kanály, které pozorovali v lidských lebkách, byly pětkrát větší než kanály pozorované u myší, uvádějí.
Kromě toho u myší iu lidí se kanály objevují jak ve vnitřní, tak ve vnější vrstvě lebky.
V budoucnu budou vědci dychtiví vidět, jaké další typy buněk se mohou těmito nově objevenými kanály pohybovat, a odhalit více informací o tom, jak tyto drobné pasáže zprostředkovávají imunitní odpověď.
