Нещодавно виявлені черепні канали відіграють роль у імунітеті
Зараз дослідники виявили «крихітні канали», які дозволяють пораненому мозку спілкуватися з кістковим мозком в процесі запалення. Ці "тунелі" є ключовими для забезпечення швидкої імунної відповіді.
Запалення виникає як імунна реакція на випадки зараження або травми в організмі.
Імунна відповідь піддається складному процесу координації, який включає тип губчастої тканини, відомий як кістковий мозок.
Кістковий мозок можна знайти всередині ряду кісток, включаючи череп, хребці хребетного стовпа та кістки ніг, такі як гомілка.
Ця тканина виробляє як еритроцити, так і деякі типи імунних клітин, усі вони беруть участь у запаленні, реагуючи на травми чи інфекції.
Зараз дослідження, проведене дослідниками з Гарвардської медичної школи в Бостоні, штат Массачусетс, і частково фінансується Національним інститутом охорони здоров’я (NIH), виявило, як мозок і кістковий мозок координуються для забезпечення швидкої цілеспрямованої імунної відповіді.
Відповідь фахівці пояснюють у статті, розміщеній у журналі Нейрологія природи, полягає у раніше невідомих каналах, що дозволяють обом спілкуватися.
«Ми завжди думали, що імунні клітини наших рук і ніг рухаються кров’ю до пошкодженої тканини мозку. Ці висновки свідчать про те, що натомість імунні клітини можуть скористатися ярликом, щоб швидко дістатися до місць запалення », - пояснює Франческа Босетті, директор програми Національного інституту неврологічних розладів та інсульту NIH.
«Запалення відіграє вирішальну роль у багатьох розладах мозку, і можливо, що нещодавно описані канали можуть бути важливими в ряді станів. Відкриття цих каналів відкриває багато нових шляхів досліджень ".
Франческа Босетті
Поранений мозок набирає допомогу з черепа
Спочатку вчені провели своє дослідження на моделі миші, і коли вони зрозуміли, що шукати, вони також змогли повторити свої знахідки на людях.
Використовуючи передові методи оптичної візуалізації, вони відстежували рухи нейтрофілів - типу імунних клітин, які зазвичай першими мігрують до місць у тілі, які отримали травму.
Зокрема, дослідники могли з’ясувати, чи були нейтрофіли, які потрапили до мозкової тканини, пошкодженої в результаті інсульту або менінгіту, вивільнені з кісткового мозку, знайденого в черепі, або з кісткового мозку, знайденого в гомілці.
Дивлячись на мозок мишей, вчені побачили, що під час інсульту травмована тканина мозку в більшості випадків отримує нейтрофіли від черепа, а не від гомілки.
Однак під час серцевого нападу дослідники виявили, що серце, ймовірно, отримуватиме таку ж кількість нейтрофілів як від черепа, так і від головного мозку гомілки, бачачи, що серце розташоване далі від обох цих кісткових структур.
Крім того, вони відзначили, що через 6 годин після інсульту в мозку черепа менше нейтрофілів, ніж у гомілці.
Це свідчить про те, що пошкоджені тканини мозку та кістковий мозок, знайдені в черепі, мають прямий засіб „спілкування”, що дозволяє швидко та цілеспрямовано реагувати на імунну реакцію найближчого „респондента”.
«Несподіване» відкриття
Як це все відбувається? Перший підказка про механізми, що беруть участь, походить від білка кісткового мозку, відомого як похідний стромальних клітин фактор-1 (SDF-1), роль якого полягає в регулюванні того, коли імунні клітини зберігаються в кістковому мозку та коли вони вивільняються.
Коли рівень SDF-1 падає, кістковий мозок вивільняє нейтрофіли, тому вони можуть переглядати пошкоджені тканини.
Команда зазначила, що рівень SDF-1 знижується через 6 годин після інсульту лише в кістковому мозку, знайденому в кістках черепа, що вказує на те, що кістковий мозок, знайдений у черепі, знаходиться в безпосередньому зв'язку з мозком, що "попереджає" його про пошкодження, “Вербування” найближчого джерела допомоги.
"Ми [тоді] почали дуже уважно досліджувати череп, розглядати його з усіх боків, намагаючись з'ясувати, як нейтрофіли потрапляють до мозку", - пояснює співавтор дослідження д-р Маттіас Нарендорф.
"Несподівано ми виявили крихітні канали, які з'єднували кістковий мозок безпосередньо із зовнішньою оболонкою мозку", - додає він.
Доктор Нарендорф та його команда виявили такі «крихітні канали» комунікацій не лише по всьому черепу, а й у гомілці.
Після цих знахідок на мишах дослідники потім шукали ті самі структури у людей і знаходили їх; вони повідомляють, що канали, які вони спостерігали в людських черепах, були в п'ять разів більшими, ніж у мишей.
Більше того, у мишей, як і у людей, канали з’являються як у внутрішньому, так і в зовнішньому шарах черепа.
У майбутньому вчені прагнуть побачити, які інші типи клітин можуть рухатися за цими нещодавно відкритими каналами, та розкрити більше інформації про те, як ці крихітні проходи опосередковують імунну відповідь.
