Harvardin biologit ovat löytäneet epätavallisia kanavia, jotka yhdistävät kallon paksuudessa olevan luuytimen aivokudokseen, mikä voi selittää kuinka immuunisolut pääsevät aivoihin tulehduksen aikana. Heidän havainnot esitettiin Nature Neuroscience -lehdessä.
Suunnittelemme tutkia, miten nämä kanavat vaikuttavat Alzheimerin taudin, aivohalvausten, verenpainetaudin ja muiden tulehdusprosesseihin liittyvien sairauksien kehittymiseen. Lisäksi niitä voidaan käyttää toimittamaan lääkkeitä suoraan aivoihin”, kertoo Mathias Nahrendorf Harvardin yliopistosta (USA).
Tunkeutumaton linnoitus
Aivomme eristetään muusta kehosta ns. Veri-aivoesteen (BBB) avulla - tiheä kerros erityisiä astrosyyttisoluja, jotka ympäröivät kaikkia aivojen verisuonia eivätkä anna sen sisälle mitään muuta kuin happea ja ravinteita.
Kuten tutkijat selittävät, tämä este ei ole monoliittiseinä, vaan joukko erikoisia "tiili" -soluja, joiden välissä on pieniä kanavia, ns. Tiukkoja kontakteja. Viime aikoina biologit ovat havainneet, että nämä kontaktit voivat laajentua tietyissä olosuhteissa ja auttaa aivoja puhdistamaan itsensä roskista.
Narendorf ja hänen kollegansa löysivät vahingossa toisen mahdollisen "takaoven", jolla infektiot tai immuunisolut pääsisivät ihmisen aivoihin, tutkien, kuinka hiirten immuunijärjestelmä reagoi leikkauksen tai kemian aiheuttamiin aivohalvausmuotoihin.
Hänen tiiminsä, kuten biologi toteaa, oli kiinnostunut siitä, mistä pienet ruumiit tulevat, reagoivat ensin verisuonivaurioihin ja aivoverenvuotoihin. Vastauksena tähän kysymykseen he injektoivat luuytimen eri osiin, joissa muodostuu neutrofiilejä, immuunisolujen "nopea vaste", erityinen maali, joka sai heidät hehkumaan eri väreillä, ja seurasivat niiden siirtymistä.
Mainosvideo:
Narendorfin suureksi yllätykseksi sääriluuhun, tällaisten solujen tärkeimpään "tehtaaseen", eivät muodostuneet immuunijärjestelmät, vaan niiden kallon luiden sisällä syntyneet "serkut", jotka tunkeutuivat ensin hiiren aivovaurioihin.
"Palvelun sisäänkäynti" aivoissa
Jotain tällaista pidettiin aiemmin mahdottomana, koska biologit uskoivat, että kallon sisällä syntyvillä soluilla ei ole keinoa imeytyä BBB: n läpi ja päästä aivoihin. Yrittäessään ymmärtää, miten tämä tapahtui, artikkelin kirjoittajat tutkivat yksityiskohtaisesti kallon ja sen sisäosan välisen rajan rakennetta.
”Tarkastelimme kallon luita kaikista mahdollisista kulmista ja yritimme ymmärtää, kuinka neutrofiilit ovat saattaneet päästä aivoihin. Yllättäen löysimme monia mikroskooppisia kanavia, jotka liittävät suoraan luuytimen aivoihin”, Narendorf jatkaa.
Näiden kanavien lisätutkimukset osoittivat, että solut liikkuvat niiden läpi vain, kun aivoissa esiintyy infektio tai sen suonet ovat vaurioituneet aivohalvausten aikana. Muissa tapauksissa neutrofiilit eivät pääse aivoihin, vaan astioihin, jotka ruokkivat kallon luita ja leviävät kaikkiin muihin kehon kulmiin.
Samankaltaisia rakenteita, jotka ovat noin viisi kertaa suurempia, esiintyy myös ihmisen kallossa. Ne, kuten tutkijat ehdottavat, voivat ohittaa neutrofiilien lisäksi myös muun tyyppiset solut, joita ei ole vielä löydetty ja tutkittu.
Harvardin biologit toivovat niiden tarkkailun auttavan meitä ymmärtämään, kuinka erilaisia tulehduksia esiintyy aivoissa ja miten ne voivat liittyä neurodegeneratiivisiin ja autoimmuunisairauksiin.