Canalele de craniu recent descoperite joacă un rol în imunitate
Cercetătorii au descoperit acum „canale minuscule” care permit creierului rănit să comunice cu măduva osoasă în procesul de inflamație. Aceste „tuneluri” sunt esențiale pentru asigurarea unui răspuns imunitar rapid.
Inflamația apare ca răspuns imun la cazurile de infecție sau rănire în corp.
Răspunsul imun este supus unui proces complex de coordonare care implică un tip de țesut spongios cunoscut sub numele de măduvă osoasă.
Măduva osoasă poate fi găsită în interiorul unui număr de oase, inclusiv craniul, vertebrele coloanei vertebrale și oasele picioarelor, cum ar fi tibia.
Acest țesut produce atât celule roșii din sânge, cât și unele tipuri de celule imune, toate fiind implicate în inflamații, răspunzând la leziuni sau infecții.
Acum, un studiu realizat de cercetători de la Harvard Medical School din Boston, MA, și parțial finanțat de Institutul Național de Sănătate (NIH), a descoperit modul în care creierul și măduva osoasă se coordonează pentru a asigura un răspuns imun rapid și țintit.
Răspunsul, explică specialiștii într-o lucrare prezentată în jurnal Neuroștiința naturii, se află în canale necunoscute anterior care le permit celor doi să comunice.
„Am crezut întotdeauna că celulele imune din brațele și picioarele noastre au călătorit prin sânge către țesutul cerebral deteriorat. Aceste constatări sugerează că celulele imune ar putea lua în schimb o scurtătură pentru a ajunge rapid la zonele de inflamație ”, explică Francesca Bosetti, director de program la Institutul Național al Tulburărilor Neurologice și Accidentului Vascular NIH.
Inflamația joacă un rol critic în multe tulburări ale creierului și este posibil ca noile canale descrise să fie importante într-o serie de condiții. Descoperirea acestor canale deschide multe noi căi de cercetare. ”
Francesca Bosetti
Creierul rănit recrutează ajutor de la craniu
Cercetătorii și-au efectuat mai întâi studiul într-un model de șoarece și, odată ce au știut ce să caute, au putut, de asemenea, să-și replice descoperirile la oameni.
Folosind tehnici avansate de imagistică optică, au urmărit mișcările neutrofilelor, un tip de celulă imună care migrează mai întâi în locuri din corp care au suferit o leziune.
Mai exact, cercetătorii au putut afla dacă neutrofilele care au ajuns la țesutul cerebral deteriorat ca urmare a unui accident vascular cerebral sau a meningitei au fost eliberate din măduva osoasă găsită în craniu sau din măduva găsită în tibia.
Privind creierul șoarecilor, oamenii de știință au văzut că, în timpul unui accident vascular cerebral, țesutul cerebral rănit primește neutrofile din craniu, mai degrabă decât din tibie, în majoritatea cazurilor.
Cu toate acestea, în timpul unui atac de cord, cercetătorii au dezvăluit că inima va primi un număr similar de neutrofile atât din craniu, cât și din măduva tibiei, văzând că inima este situată mai departe de ambele structuri osoase.
De asemenea, au observat că la 6 ore după apariția unui accident vascular cerebral, există mai puține neutrofile în măduva craniului decât în cea a tibiei.
Ceea ce sugerează acest lucru este că țesutul cerebral rănit și măduva găsită în craniu au un mijloc direct de „comunicare”, care permite un răspuns imun rapid și țintit de la cel mai apropiat „respondent”.
O descoperire „neașteptată”
Cum se întâmplă toate acestea? Primul indiciu despre mecanismele implicate a venit de la o proteină din măduva osoasă cunoscută sub numele de factor 1 derivat din celule stromale (SDF-1), al cărei rol este de a regla atunci când celulele imune sunt stocate în măduva osoasă și când sunt eliberate.
Atunci când nivelurile SDF-1 scad, măduva osoasă eliberează neutrofile, astfel încât acestea să poată participa la țesutul rănit.
Echipa a remarcat faptul că nivelurile de SDF-1 scad la 6 ore după un accident vascular cerebral numai în măduva găsită în oasele craniului, ceea ce indică faptul că măduva osoasă găsită în craniu este în comunicare directă cu creierul, ceea ce îl „avertizează” despre leziuni, „Recrutarea” cea mai apropiată sursă de ajutor.
„Am început apoi să examinăm craniul foarte atent, privindu-l din toate unghiurile, încercând să ne dăm seama cum ajung neutrofilele la creier”, explică co-autorul studiului, Dr. Matthias Nahrendorf.
„În mod neașteptat, am descoperit canale minuscule care conectau măduva direct cu căptușeala exterioară a creierului”, adaugă el.
Dr. Nahrendorf și echipa sa au identificat astfel de „canale minuscule” de comunicații nu doar pe tot craniul, ci și în tibia.
În urma acestor descoperiri la șoareci, cercetătorii au căutat apoi aceleași structuri la om și le-au găsit; canalele pe care le-au observat în craniile umane au fost de cinci ori mai mari decât cele observate la șoareci, relatează ei.
Mai mult, la șoareci, precum și la oameni, canalele apar atât în straturile interioare, cât și exterioare ale craniului.
În viitor, oamenii de știință sunt dornici să vadă ce alte tipuri de celule se pot deplasa prin aceste canale recent descoperite și să descopere mai multe informații despre modul în care aceste mici pasaje mediază răspunsul imun.
