Štúdia poukazuje na dôležitú úlohu bielych krviniek vo vývoji mozgu

Je kontroverzné, či sa v mozgu môžu nachádzať biele krvinky. a to, čo asi robili, bývalo úplnou záhadou. V kľúčovej štúdii publikovanej v Cell, medzinárodný tím vedcov pod vedením prof. Adriana Listona (VIB-KU Leuven, Belgický a Babrahamov inštitút, Spojené kráľovstvo) opisuje populáciu špecializovaných imunitných buniek rezidentných v mozgu objavených v myšacom a ľudskom mozgu, a ukazujú, že prítomnosť bielych krviniek je nevyhnutná pre normálny vývoj mozgu u myší.

Ako vysoko opevnené sídlo, náš mozog má špeciálnu ochranu pred tým, čo vo zvyšku nášho tela cirkuluje cez hematoencefalickú bariéru. Tento vysoko selektívny okraj zaisťuje, že prechod z krvi do mozgu je prísne regulovaný.

Krvno-mozgová bariéra tiež oddeľuje mozog od imunitného systému nášho tela, preto má svoje vlastné rezidentné imunitné bunky, nazývané mikroglie, ktoré vyvolávajú zápal a obnovu tkaniva. Mikroglie prichádzajú do mozgu počas embryonálneho vývoja, a neskôr, populácia sa obnovuje sama.

Ešte, Zistilo sa, že biele krvinky-ktoré sú súčasťou nášho imunitného systému-hrajú úlohu pri rôznych ochoreniach mozgu, vrátane roztrúsenej sklerózy, Alzheimerova a Parkinsonova choroba alebo mŕtvica. Bez ohľadu na to, či sa biele krvinky môžu nachádzať aj v zdravom mozgu, a čo tam asi robia, bola predmetom intenzívnej diskusie. Interdisciplinárny tím vedcov pod vedením prof. Adriana Listona (VIB-KU Leuven, Babraham Institute) sa vydal hľadať odpovede.

Biele krvinky v mozgu

Z ich názvu pochádza mylná predstava o bielych krvinkách. „Tieto„ imunitné bunky “nie sú prítomné iba v krvi. Neustále cirkulujú okolo nášho tela a dostávajú sa 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, prenos informácií zo zvyšku tela do mozgového prostredia “.

Dr. Oliver Burton, Babrahamov inštitút

Tím kvantifikoval a charakterizoval malú, ale odlišnú populáciu pomocných buniek T v mozgu umiestnených v myšom a ľudskom mozgovom tkanive. T bunky sú špecifickým typom bielych krviniek špecializovaných na skenovanie povrchov buniek na dôkaz infekcie a spustenie vhodnej imunitnej reakcie. Nové technológie umožnili vedcom podrobne študovať bunky, vrátane procesov, ktorými cirkulujúce T bunky vstupovali do mozgu a začali sa u nich vyvíjať vlastnosti T buniek rezidentných v mozgu.

Dr. Carlos Roca (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. “

Evolučná úloha

Keď v mozgu chýbajú pomocné bunky T, vedci zistili, že rezidentné imunitné bunky - mikroglie - v myšom mozgu zostali pozastavené medzi vývojovým stavom plodu a dospelého. Pozorovateľne, myši bez mozgových T buniek vykazovali viacnásobné zmeny v ich správaní. Analýza poukazuje na dôležitú úlohu T-buniek rezidentných v mozgu pri vývoji mozgu. Ak sa T bunky zúčastňujú normálneho vývoja mozgu u myší, môže to isté platiť aj pre ľudí?

„U myší, vlna vstupu imunitných buniek pri narodení spustí prepínač vo vývoji mozgu, „Hovorí Liston.“ Ľudia však majú graviditu oveľa dlhšiu 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? “

Zistenia otvárajú úplne nový rad otázok o tom, ako mozog a náš imunitný systém interagujú. „Práca na tomto projekte bola skutočne vzrušujúca. Dozvedeli sme sa toľko o tom, ako náš imunitný systém môže zmeniť náš mozog, a ako náš mozog modifikuje náš imunitný systém. Tieto dve sú oveľa viac prepojené, ako sme si predtým mysleli, “hovorí doktorka Emanuela Pasciuto (VIB-KU Leuven).

Štúdia tiež prináša spojenie s črevným mikrobiómom, hovorí Liston:„V súčasnosti 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. “

Vzaté dokopy, výsledky prispievajú k zvýšenému uznávaniu úlohy imunitných buniek v mozgu a vrhajú nové svetlo na jeho zapojenie do radu neurologických chorôb.

• Liečba antibiotikami v ranom veku bráni vývoju sociálneho mozgu u myší
• Nové zariadenie ponúka zvýšenú ochranu zdravotníckych pracovníkov vykonávajúcich endoskopie počas COVID-19