Drobné kanály objavené vo vnútri ľudskej lebky môžu byť životne dôležité pre mozog

Röntgenová snímka ľudskej lebky. (Fuatagabey/Getty Images)

Skratka medzi lebkou a mozgom by mohla byť možným spôsobom, ako ľudský imunitný systém obísť hematoencefalickú bariéru.

Výskumníci nedávno objavili sériu malých kanálikov v myšiach a ľudských lebkách a aspoň u myší tieto malé cestičky reprezentovať neočakávaný zdroj imunity mozgu.

Predtým vedci predpokladali, že imunitný systém sa spája s mozgom prekĺznutím cez akúsi neurologickú colnú bránu – bariéru oddeľujúcu krvné kanály od dôležitého nervového tkaniva.



Teraz sa zdá, že nie je potrebné ísť dlho. Zdá sa, že imunitné bunky vo vnútri samotnej kosti, ktorá obklopuje mozog, majú priamejšiu cestu.

Minulý rok výskumníci našiel skrytý celý rad imunitných buniek v kostnej dreni lebky myši. Pri konfrontácii s a vírus alebo nádor v mozgu, tieto bunky putovali cez kanály lebky a do cerebrospinálnej tekutiny.

Teraz sa zdá, že táto tajná cesta je v skutočnosti obojsmerná.

Nielenže môžu imunitné bunky v čiapke lebky prúdiť do mozgu, výskumníci zistili, že mozgovomiechový mok môže preniknúť aj do lebky.

Odborníci si myslia, že to funguje ako imunitná zastávka v boxoch.

Kanál v ľudskej lebke. (Herisson a kol., Nature Neuroscience, 2022)

Keďže číra tekutina, ktorá nasáva mozog cicavcov, preteká trhlinami v lebke, je pozorne sledovaná, či ju neohrozujú bunky v kostnej dreni.

Ak sa zistí patogén, kostná dreň zareaguje produkciou imunitných buniek na boj proti infekcii.

Fluorescenčné indikátory, injikované do mozgovomiechového moku myší, jasne ukazujú, ako mozgovomiechový mok putuje cez submilimetrové kanály v čiapke lebky do kostnej drene.

Keď vedci vstrekli do mozgu myši baktérie, ktoré spôsobujú meningitídu, ktorá spúšťa zápal mozgovej membrány alebo mozgových blán, infekcia začala cirkulovať v mozgovomiechovom moku.

Tekutina aj baktérie potom napadli lebku cez tieto malé kanály a stimulovali reakciu imunitného systému.

Baktérie (zelené) vstupujúce do kanála lebky v mozgu myši. (Herisson a kol., Nature Neuroscience, 2022)

Hodinu po injekcii baktérií do mozgu myši, 99 percent kmeňových buniek v kostnej dreni lebky boli označené príslušným protilátka .

'Teraz vieme, že mozog môže signalizovať tomuto centru imunity - inými slovami, volať o pomoc v prípade, že sa niečo pokazí, napríklad počas infekcie a zápalu,' hovorí Matthias Nahrendorf, ktorý pôsobí v Massachusetts General Hospital a Harvard University.

'Bunky v kostnej dreni lebky sledujú cerebrospinálny mok, ktorý opúšťa mozog cez lebkové kanály, ktoré sme objavili skôr.'

V roku 2018 Nahrendorf a jeho kolegovia uvedomil že kostná dreň v lebke cicavcov je priamo spojená s mozgovými blánami prostredníctvom malých malých cievnych kanálikov v kosti.

V priebehu rokov sa ukázalo, že lebka je prehliadaným zdrojom imunitného dohľadu. Predtým sa predpokladalo, že zdravie mozgu cicavcov bolo monitorované vzdialenými imunitnými miestami inde v tele.

Nový výskum však naznačuje, že tieto ďalšie stránky nie sú tak zapojené, aspoň nie spočiatku. Hodinu po tom, čo vedci injikovali myšiam intracerebrálny patogén, periférna kostná dreň v kosti nohy myši nevykazovala bunky označené protilátkou. Kostná dreň lebky však áno.

To naznačuje, že imunitný systém zabudovaný v lebke sa najskôr postará o neurologické infekcie.

„Vo všeobecnosti si dreň lebky vyžaduje dôkladnejšie preskúmanie kvôli jej blízkosti a presluchu s mozgovými blánami a [centrálnym nervovým systémom],“ autori písať v ich novom papieri.

'Konštantné odoberanie vzoriek [mozgomiešneho moku] odtoku naznačuje, že stav drene lebky môže odrážať zdravie mozgu a že dreň lebky má významnú úlohu pri regulácii zápalu [centrálneho nervového systému].

Bližší pohľad na imunofarbenie odhalené že kostná dreň v lebke myši mala trochu iné zloženie imunitných buniek ako kostná dreň z holennej kosti myši.

Neutrofily, ktoré sú prvou obrannou líniou imunitného systému, a monocyty, ktoré zabíjajú votrelcov alebo upozorňujú iné krvinky na akciu, boli v lebke výrazne obohatené po injekcii baktérií do mozgu myši. Tieto imunitné bunky boli tiež zoskupené v blízkosti dutín, kde prúdi cerebrospinálna tekutina a kde je bohatá kostná dreň.

Výsledky naznačujú, že cerebrospinálny mok má priamy prístup do kostnej drene lebky. A čo viac, imunitné bunky môžu opustiť kostnú dreň lebky v reakcii na podnety z cerebrospinálnej tekutiny.

Vo väčšine prípadov je táto cesta užitočná. Dôslednou kontrolou mozgovomiechového moku na votrelcov a zodpovedajúcimi reakciami imunitný systém lebky udržuje mozog cicavcov zdravý.

Čo sa teda stane, ak sa tento imunitný systém nakopne?

„Pravdepodobne to má obrovské dôsledky pre stavy, ako je demencia aAlzheimerova chorobachoroba, pretože tieto choroby majú zápalovú zložku,' hovorí Nahrendorf.

Zatiaľ čo zistenia ešte neboli replikované medzi ľuďmi, je pravdepodobné, že naše mozgy vykazujú podobný systém, ktorý obchádza hematoencefalickú bariéru. Pomocou mikro CT skenov autori majú už nájdené podobné drobné kanáliky spájajúce ľudskú lebku s mozgovými blanami, každý s priemerom asi 1,5 milimetra.

Nie je jasné, či biele krvinky a mozgovomiechový mok pretekajú týmito kanálmi aj u nášho vlastného druhu.

Ľudské neurologické stavy, ako je roztrúsená skleróza, myasténia gravis a Guillain-Barrého syndróm, sú všetky poznačené hyperaktívnou imunitnou odpoveďou, ale stále sa zisťuje, ako sa táto reakcia naštartuje.

'Naša práca môže byť užitočná aj pri štúdiu situácií, keď je imunitná odpoveď škodlivá, napríklad keď imunitné bunky odvodené z kostnej drene lebky poškodia mozog a okolité nervy,' dodáva Nahrendorf.

'Pochopenie toho, čo poháňa neurozápal, je prvým krokom k jeho úspešnej modulácii.'

Štúdia bola publikovaná v r Prírodná neuroveda .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.