Τα κανάλια κρανίων που ανακαλύφθηκαν πρόσφατα παίζουν ρόλο στην ασυλία
Οι ερευνητές ανακάλυψαν τώρα «μικροσκοπικά κανάλια» που επιτρέπουν στον τραυματισμένο εγκέφαλο να επικοινωνεί με τον μυελό των οστών κατά τη διαδικασία της φλεγμονής. Αυτές οι «σήραγγες» είναι το κλειδί για την εξασφάλιση γρήγορης ανοσοαπόκρισης.
Η φλεγμονή εμφανίζεται ως ανοσοαπόκριση σε περιπτώσεις λοίμωξης ή τραυματισμού στο σώμα.
Η ανοσοαπόκριση υπόκειται σε μια πολύπλοκη διαδικασία συντονισμού που περιλαμβάνει έναν τύπο σπογγώδους ιστού γνωστού ως μυελού των οστών.
Ο μυελός των οστών μπορεί να βρεθεί μέσα σε έναν αριθμό οστών, συμπεριλαμβανομένου του κρανίου, των σπονδύλων της σπονδυλικής στήλης και των οστών των ποδιών, όπως η κνήμη.
Αυτός ο ιστός παράγει τόσο ερυθρά αιμοσφαίρια όσο και ορισμένους τύπους ανοσοκυττάρων, τα οποία εμπλέκονται σε φλεγμονή, που ανταποκρίνονται σε τραυματισμούς ή λοιμώξεις.
Τώρα, μια μελέτη που διεξήχθη από ερευνητές από την Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ στη Βοστώνη, ΜΑ, και χρηματοδοτήθηκε εν μέρει από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας (NIH), ανακάλυψε πώς συντονίζεται ο εγκέφαλος και ο μυελός των οστών για να διασφαλιστεί μια γρήγορη, στοχευμένη ανοσοαπόκριση.
Η απάντηση, εξηγούν οι ειδικοί σε ένα άρθρο που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Φύση Νευροεπιστήμη, βρίσκεται σε προηγούμενα άγνωστα κανάλια που επιτρέπουν στους δύο να επικοινωνούν.
«Πάντα πιστεύαμε ότι τα ανοσοκύτταρα από τα χέρια και τα πόδια μας ταξίδευαν μέσω αίματος σε κατεστραμμένο εγκεφαλικό ιστό. Αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι τα ανοσοκύτταρα μπορεί αντ 'αυτού να κάνουν μια συντόμευση για να φτάσουν γρήγορα σε περιοχές φλεγμονής », εξηγεί η Francesca Bosetti, διευθυντής προγράμματος στο Εθνικό Ινστιτούτο Νευρολογικών Διαταραχών και Εγκεφαλικού.
«Η φλεγμονή διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο σε πολλές εγκεφαλικές διαταραχές και είναι πιθανό ότι τα κανάλια που περιγράφηκαν πρόσφατα μπορεί να είναι σημαντικά σε ορισμένες καταστάσεις. Η ανακάλυψη αυτών των καναλιών ανοίγει πολλές νέες οδούς έρευνας. "
Francesca Bosetti
Οι τραυματισμένοι εγκέφαλοι στρατολογούν βοήθεια από το κρανίο
Οι ερευνητές πραγματοποίησαν πρώτα τη μελέτη τους σε ένα μοντέλο ποντικιού, και μόλις ήξεραν τι να ψάξουν, ήταν επίσης σε θέση να επαναλάβουν τα ευρήματά τους σε ανθρώπους.
Χρησιμοποιώντας προηγμένες τεχνικές οπτικής απεικόνισης, παρακολούθησαν τις κινήσεις των ουδετερόφιλων, έναν τύπο ανοσοκυττάρου που συνήθως μεταναστεύει σε μέρη του σώματος που έχουν υποστεί τραυματισμό.
Συγκεκριμένα, οι ερευνητές θα μπορούσαν να ανακαλύψουν εάν τα ουδετερόφιλα που έφθασαν στον εγκεφαλικό ιστό υπέστησαν βλάβη ως αποτέλεσμα εγκεφαλικού επεισοδίου ή μηνιγγίτιδας απελευθερώθηκαν από μυελό των οστών που βρέθηκε στο κρανίο ή από μυελό που βρέθηκε στην κνήμη.
Κοιτάζοντας τον εγκέφαλο των ποντικών, οι επιστήμονες είδαν ότι κατά τη διάρκεια ενός εγκεφαλικού επεισοδίου, τραυματισμένος εγκεφαλικός ιστός λαμβάνει ουδετερόφιλα από το κρανίο, και όχι από την κνήμη, στις περισσότερες περιπτώσεις.
Κατά τη διάρκεια μιας καρδιακής προσβολής, ωστόσο, οι ερευνητές αποκάλυψαν ότι η καρδιά είναι πιθανό να λάβει παρόμοιο αριθμό ουδετερόφιλων τόσο από το μυελό του κρανίου όσο και από το μυελό της κνήμης, καθώς η καρδιά βρίσκεται πιο μακριά και από τις δύο αυτές δομές οστών.
Επίσης, σημείωσαν ότι 6 ώρες μετά το εγκεφαλικό επεισόδιο, υπάρχουν λιγότερα ουδετερόφιλα στο μυελό του κρανίου από ότι στην κνήμη.
Αυτό υποδηλώνει ότι ο τραυματισμένος εγκεφαλικός ιστός και ο μυελός που βρίσκονται στο κρανίο έχουν ένα άμεσο μέσο «επικοινωνίας», το οποίο επιτρέπει μια γρήγορη και στοχευμένη ανοσοαπόκριση από τον πλησιέστερο «ανταποκριτή».
Μια «απροσδόκητη» ανακάλυψη
Πώς συμβαίνουν όλα αυτά; Η πρώτη ένδειξη σχετικά με τους εμπλεκόμενους μηχανισμούς προήλθε από μια πρωτεΐνη μυελού των οστών γνωστή ως παράγοντας-στρωματικών κυττάρων παράγοντα-1 (SDF-1), της οποίας ο ρόλος είναι να ρυθμίζει πότε τα ανοσοκύτταρα αποθηκεύονται στον μυελό των οστών και όταν απελευθερώνονται.
Όταν τα επίπεδα του SDF-1 πέφτουν, ο μυελός των οστών απελευθερώνει ουδετερόφιλα, ώστε να μπορούν να προσεγγίσουν τον τραυματισμένο ιστό.
Η ομάδα σημείωσε ότι τα επίπεδα του SDF-1 μειώνονται 6 ώρες μετά από εγκεφαλικό επεισόδιο μόνο στο μυελό που βρίσκεται στα οστά του κρανίου, πράγμα που δείχνει ότι ο μυελός των οστών που βρίσκεται στο κρανίο βρίσκεται σε άμεση επικοινωνία με τον εγκέφαλο, ο οποίος τον "προειδοποιεί" για τη ζημιά, «Στρατολόγηση» η πλησιέστερη πηγή βοήθειας.
«Εμείς [τότε] ξεκινήσαμε να εξετάζουμε το κρανίο πολύ προσεκτικά, το κοιτάζουμε από όλες τις γωνίες, προσπαθώντας να καταλάβουμε πώς τα ουδετερόφιλα φτάνουν στον εγκέφαλο», εξηγεί ο συν-συγγραφέας της μελέτης, Δρ Matthias Nahrendorf.
«Απροσδόκητα, ανακαλύψαμε μικροσκοπικά κανάλια που συνδέουν το μυελό απευθείας με την εξωτερική επένδυση του εγκεφάλου», προσθέτει.
Ο Δρ Nahrendorf και η ομάδα του εντόπισαν τέτοια «μικροσκοπικά κανάλια» επικοινωνιών όχι μόνο σε όλο το κρανίο, αλλά και στην κνήμη.
Ακολουθώντας αυτά τα ευρήματα σε ποντίκια, οι ερευνητές έψαξαν τότε για τις ίδιες δομές στους ανθρώπους και τα βρήκαν. Τα κανάλια που παρατήρησαν στα ανθρώπινα κρανία ήταν πέντε φορές μεγαλύτερα από αυτά που παρατηρήθηκαν σε ποντίκια, αναφέρουν.
Επιπλέον, σε ποντίκια καθώς και σε ανθρώπους, τα κανάλια εμφανίζονται τόσο στο εσωτερικό όσο και στο εξωτερικό στρώμα του κρανίου.
Στο μέλλον, οι επιστήμονες είναι πρόθυμοι να δουν τι άλλοι τύποι κυττάρων μπορούν να κινηθούν μέσω αυτών των πρόσφατα ανακαλυφθέντων καναλιών και να αποκαλύψουν περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το πώς αυτά τα μικροσκοπικά περάσματα μεσολαβούν στην ανοσοαπόκριση.
