Biele krvinky a ich úloha v mozgu

V priekopníckej štúdii skupina medzinárodných vedcov zistila, že mozog má špecifické vlastné imunitné bunky, ktoré pomáhajú pri normálnom vývoji mozgu a zohrávajú úlohu pri určitých neurologických ochoreniach.

Obrazový kredit:SciePro/Shutterstock.com

Štúdia vedená profesorom Adrianom Listonom z Babraham Institute, Veľká Británia a VIB-KU Leuven, Belgicko a ďalší kolegovia boli uverejnení v časopise Bunka .

Biele krvinky - strážcovia imunitného systému

Podrobné funkcie bielych krviniek a ich typy sú známe v rôznych častiach tela. Mozog je chránený krvno-mozgovou bariérou alebo BBB, ktorý zabraňuje rýchlemu vstupu infekcií a iných cudzích chemikálií a zlúčenín do mozgu.

Biele krvinky sú súčasťou imunitného systému tela. Bunky sa zvyšujú a vyvolávajú zápal na boj proti infekcii, zatiaľ čo BBB zabraňuje vstupu imunitných buniek do mozgu.

Mozog má vlastné sentinelové bunky imunitného systému nazývané mikrogliálne bunky. Ak sa mikrogliálne bunky poškodia, zvyšujú sa, vyvolať zápal a opraviť poškodené tkanivá.

Odkiaľ pochádzajú tieto mikrogliálne bunky?

Štúdie ukázali, že počas embryonálneho vývoja mikrogliálne bunky vstupujú a zostávajú v mozgu. Ich populácia zostáva konštantná, pretože sa počas života mozgu samoobnovujú.

Biele krvinky v mozgu - čo je známe?

Niekoľko štúdií odhalilo, že existuje úloha bielych krviniek pri určitých neurologických ochoreniach, ako je Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba, roztrúsená skleróza a cerebrovaskulárna príhoda alebo mozgová príhoda.

Vedci vysvetlili, že neexistujú žiadne vedecké dôkazy preukazujúce prítomnosť týchto bielych krviniek v zdravom mozgu. Preto prítomnosť týchto buniek v zdravom mozgu zostáva kontroverzná.

O čom bola táto štúdia?

Táto štúdia bola spoločným úsilím tímu výskumníkov pod vedením prof. Adriana Listona. Skupina sa snažila objasniť prítomnosť a úlohu bielych krviniek vo vývoji mozgu a myší.

Z ich názvu pochádza mylná predstava o bielych krvinkách. “ Tieto bunky nie sú obmedzené na krvný obeh, povedal. Pridal, "Tieto" imunitné bunky "nie sú prítomné iba v krvi. Neustále cirkulujú okolo nášho tela a vstupujú do všetkých našich orgánov, vrátane - ako sa ukazuje - mozgu. Len začíname zisťovať, čo robia biele krvinky, keď opúšťajú krv. Tento výskum naznačuje, že pôsobia ako prostredník medzi prenos informácií zo zvyšku tela do mozgového prostredia. “

Doktor Oliver Burton, Babrahamov inštitút

Čo bolo urobené?

Pre túto štúdiu, tím študoval mozgové tkanivá myší a ľudí v ich laboratóriách, hľadanie špecifického typu bielych krviniek nazývaných T bunky.

Tieto T bunky sa aktivujú, ak sú na povrchu buniek prítomné infekčné mikróby, a môže vyvolať zápalovú a imunitnú odpoveď, keď je detegovaný infekčný agens.

Existujú dva hlavné typy T buniek - pomocné T bunky a zabíjačské T bunky. V tejto štúdii, vedci skúmali, ako sa T bunky dostávajú do mozgu a ako vyvinuli exkluzívne vlastnosti, vďaka ktorým sa stali T bunkami rezidentnými v mozgu.

Podľa doktora Carlosa Roca, spoluautor štúdie z Babraham Institute, "Veda je stále viac multidisciplinárna." Tu, nepriniesli sme len odborné znalosti z imunológie, neuroveda a mikrobiológia, ale aj z informatiky a aplikovanej matematiky. Nové prístupy k analýze údajov nám umožňujú dosiahnuť oveľa hlbšiu úroveň porozumenia biológie bielych krviniek, ktoré sme našli v mozgu. “

Čo zistili?

Táto štúdia kvantifikovala populáciu T buniek v mozgových tkanivách myší a ľudí. Zistilo sa, že ide o rezidentné T bunky v mozgových tkanivách - odlišné od toho, čo sa nachádzalo inde v tele.

Tím ukázal, že mikrogliálne bunky, ktoré mali pôsobiť ako imunitné bunky v mozgu, sa nevyvinuli úplne, ak v myšom mozgu chýbali T bunky. Ich vlastnosti boli zatknuté medzi fetálnym a dospelým štádiom, uviedli vedci. Preto Zistilo sa, že tieto rezidentné T bunky hrajú úlohu vo vývoji mikrogliálnych buniek v mozgu.

Myši, ktoré nemali mozgové T bunky, tiež vykazovali zmeny správania, dôkaz, že T bunky hrajú zásadnú úlohu vo vývoji mozgu.

U myší, vlna vstupu imunitných buniek pri narodení spustí prepínač vo vývoji mozgu. Ľudia však majú tehotenstvo oveľa dlhšie ako myši. a nevieme o načasovaní vstupu imunitných buniek do mozgu. Stáva sa to pred narodením? Je to oneskorené až po pôrode? Prispela zmena načasovania vstupu k vývoju zvýšenej kognitívnej kapacity u ľudí? “

Profesor Liston

Dôsledky zistení štúdie

Dr. Emanuela Pasciuto, spoluautor štúdie z VIB-KU Leuven, povedal, „Práca na tomto projekte bola skutočne vzrušujúca. Dozvedeli sme sa toľko o tom, ako môže náš imunitný systém zmeniť náš mozog, a ako náš mozog modifikuje náš imunitný systém. Títo dvaja sú oveľa viac prepojení, ako sme si predtým mysleli. “

Liston dodáva, že zrejme hrá úlohu aj črevné mikróby. Pridal, "Teraz existuje niekoľko väzieb medzi baktériami v našom čreve a rôznymi neurologickými stavmi," ale bez akýchkoľvek presvedčivých vysvetlení toho, čo ich spája. Ukazujeme, že biele krvinky sú modifikované črevnými baktériami, a potom vezmite tieto informácie so sebou do mozgu. To by mohla byť cesta, ktorou náš črevný mikrobióm ovplyvňuje mozog. “

Vedci dospeli k záveru, že ak je úloha týchto imunitných buniek v zdravom mozgu známa, viac by sa dalo pochopiť ich úlohu v neurologických a neurodegeneratívnych progresívnych ochoreniach, ako je Alzheimerova choroba, roztrúsená skleróza a Parkinsonova choroba.

• Neinvazívny algoritmus predpovedá komplikácie u pacientov po zotavení sa z hepatitídy C.
• Nové biomolekuly môžu byť prínosom pre poľnohospodársky a farmaceutický sektor