Novootkriveni kanali lubanje igraju ulogu u imunitetu
Istraživači su sada otkrili "malene kanale" koji omogućuju ozlijeđenom mozgu da komunicira s koštanom srži u procesu upale. Ti su "tuneli" ključni za osiguravanje brzog imunološkog odgovora.
Upala se javlja kao imunološki odgovor na slučajeve infekcije ili ozljede u tijelu.
Imunološki odgovor podložan je složenom procesu koordinacije koji uključuje vrstu spužvastog tkiva poznatog kao koštana srž.
Koštana srž može se naći unutar brojnih kostiju, uključujući lubanju, kralježake kralješničkog stupa i kosti nogu, poput tibije.
Ovo tkivo proizvodi i crvene krvne stanice i neke vrste imunoloških stanica, koje su sve uključene u upale, reagirajući na ozljede ili infekcije.
Sada je studija koju su proveli istraživači s Harvard Medical School u Bostonu, MA, a dijelom je financirao Nacionalni institut za zdravstvo (NIH), otkrila kako se mozak i koštana srž koordiniraju kako bi osigurali brzi, ciljani imunološki odgovor.
Odgovor, stručnjaci objašnjavaju u radu objavljenom u časopisu Neuroznanost o prirodi, leži u dosad nepoznatim kanalima koji omogućavaju komunikaciju.
„Uvijek smo mislili da imune stanice naših ruku i nogu putuju krvlju do oštećenog moždanog tkiva. Ova otkrića sugeriraju da imunološke stanice možda koriste prečac da bi brzo došle do područja upale ”, objašnjava Francesca Bosetti, direktorica programa pri Nacionalnom institutu za neurološke poremećaje i moždani udar NIH-a.
„Upala igra presudnu ulogu u mnogim poremećajima mozga i moguće je da novoopisani kanali mogu biti važni u brojnim uvjetima. Otkriće ovih kanala otvara mnoge nove mogućnosti istraživanja. "
Francesca Bosetti
Ozlijeđeni mozak regrutira pomoć iz lubanje
Istraživači su prvo proveli svoje istraživanje na mišjem modelu, a nakon što su znali što treba tražiti, uspjeli su ponoviti svoja otkrića na ljudima.
Koristeći napredne tehnike optičkog snimanja, pratili su kretanje neutrofila, vrste imunoloških stanica koje su obično prve migrirale na mjesta u tijelu koja su zadobila ozljedu.
Točnije, istraživači bi mogli otkriti jesu li neutrofili koji su došli do moždanog tkiva oštećenog kao posljedica moždanog udara ili meningitisa oslobođeni iz koštane srži pronađene u lubanji ili iz srži pronađene u tibiji.
Gledajući mozak miševa, znanstvenici su vidjeli da tijekom moždanog udara ozlijeđeno moždano tkivo u većini slučajeva prima neutrofile iz lubanje, a ne iz tibije.
Tijekom srčanog udara, međutim, istraživači su otkrili da će srce vjerojatno primiti sličan broj neutrofila i iz lubanje i iz tibijske srži, budući da je srce smješteno dalje od obje te koštane strukture.
Također, primijetili su da 6 sati nakon što se dogodi moždani udar, manje je neutrofila u srži lubanje nego u tibiji.
To sugerira da ozlijeđeno moždano tkivo i srž pronađeni u lubanji imaju izravno sredstvo „komunikacije“, što omogućuje brzi i ciljani imunološki odgovor najbližeg „ispitanika“.
‘Neočekivano’ otkriće
Kako se sve to događa? Prvi trag o uključenim mehanizmima potekao je od proteina koštane srži poznatog kao faktor-1 izveden iz stromalnih stanica (SDF-1), čija je uloga regulirati kada se imune stanice skladište u koštanoj srži i kada se oslobađaju.
Kad razina SDF-1 opadne, koštana srž oslobađa neutrofile, tako da mogu prisustvovati ozlijeđenom tkivu.
Tim je primijetio da se razina SDF-1 smanjuje 6 sati nakon moždanog udara samo u srži koja se nalazi u kostima lubanje, što ukazuje na to da je koštana srž pronađena u lubanji u izravnoj komunikaciji s mozgom, što je "upozorava" na štetu, “Regrutiranje” najbližeg izvora pomoći.
"Mi smo [tada] počeli vrlo pažljivo ispitivati lubanju, promatrati je iz svih kutova, pokušavajući shvatiti kako neutrofili dolaze do mozga", objašnjava koautor studije dr. Matthias Nahrendorf.
"Neočekivano smo otkrili malene kanale koji su povezali srž izravno s vanjskom sluznicom mozga", dodaje.
Doktor Nahrendorf i njegov tim identificirali su tako "malene kanale" komunikacije ne samo po cijeloj lubanji, već i u tibiji.
Nakon ovih nalaza na miševima, istraživači su potom tražili iste strukture kod ljudi i pronašli ih; kanali koje su promatrali u ljudskim lubanjama bili su pet puta veći od onih viđenih kod miševa, izvještavaju.
Štoviše, kod miševa, kao i kod ljudi, kanali se pojavljuju u unutarnjem i vanjskom sloju lubanje.
U budućnosti, znanstvenici su nestrpljivi vidjeti koji bi se drugi tipovi stanica mogli kretati tim novootkrivenim kanalima i otkriti više informacija o tome kako ti sićušni prolazi posreduju u imunološkom odgovoru.
