Harvardo biologai atrado neįprastus kanalus, jungiančius kaukolės storio kaulų čiulpus su smegenų audiniu, kurie gali paaiškinti, kaip uždegimo metu imuninės ląstelės patenka į smegenis. Jų išvados buvo pateiktos žurnale „Nature Neuroscience“.
„Mes planuojame ištirti, kaip šie kanalai veikia Alzheimerio ligos, insulto, hipertenzijos ir kitų negalavimų, susijusių su uždegiminiais procesais, vystymąsi. Be to, jie gali būti naudojami tiesiogiai pristatant narkotikus į smegenis “, - pažymi Mathiasas Nahrendorfas iš Harvardo universiteto (JAV).
Neįveikiama tvirtovė
Mūsų smegenis nuo likusio kūno išskiria vadinamasis kraujo ir smegenų barjeras (BBB) - tankus specialių astrocitų ląstelių sluoksnis, kuris supa visas smegenų kraujagysles ir neleidžia jose nieko, išskyrus deguonį ir maistines medžiagas.
Kaip paaiškina mokslininkai, šis barjeras nėra monolitinė siena, bet savitų „plytų“ląstelių rinkinys, tarp kurių yra nedideli ortakiai, vadinamieji sandarūs kontaktai. Neseniai biologai atrado, kad šie kontaktai tam tikromis sąlygomis gali išsiplėsti ir padėti smegenims išsivalyti nuo šiukšlių.
Narendorfas ir jo kolegos netyčia atrado kitas galimas „užpakalines duris“infekcijoms ar imuninėms ląstelėms patekti į žmogaus smegenis, tyrinėdami, kaip pelių imuninė sistema reaguoja į įvairias insulto formas, kurias sukelia chirurgija ar chemija.
Jo komanda, kaip pažymi biologas, domėjosi, iš kur atsiranda maži kūnai, kurie pirmieji reaguoja į kraujagyslių pažeidimus ir smegenų kraujavimą. Norėdami atsakyti į šį klausimą, jie suleido į skirtingas kaulų čiulpų dalis, kur susidaro neutrofilai, imuninės ląstelės „greitai reaguoja“, specialius dažus, kurie privertė švyti skirtingomis spalvomis, ir sekė jų migraciją.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Labai nustebino, kad blauzdikaulyje, pagrindiniame tokių ląstelių „fabrike“, susiformavo ne imuniniai kūnai, o kaukolės kaulų viduje atsiradę jų „pusbroliai“, kurie pirmiausia prasiskverbė į pažeistus pelių smegenų indus.
Smegenų „įėjimas į tarnybą“
Kažkas panašaus anksčiau buvo laikomas neįmanomu, nes biologai manė, kad kaukolės viduje atsirandančios ląstelės niekaip negali prasiskverbti per BBB ir patekti į smegenis. Bandydami suprasti, kaip tai atsitiko, straipsnio autoriai išsamiai išnagrinėjo sienos tarp kaukolės ir jos vidų struktūrą.
„Mes žiūrėjome į kaukolės kaulus visais įmanomais kampais, bandydami suprasti, kaip neutrofilai gali patekti į smegenis. Keista, kad radome daug mikroskopinių kanalų, tiesiogiai sujungiančių kaulų čiulpus su smegenimis “, - tęsia Narendorfas.
Tolesni šių kanalų stebėjimai parodė, kad ląstelės juda jais tik tada, kai smegenyse atsiranda infekcija arba insulto metu pažeidžiamos jos kraujagyslės. Kitais atvejais neutrofilai patenka ne į smegenis, o į indus, kurie maitina kaukolės kaulus ir išplinta po visą kūną.
Panašių struktūrų, kurios yra maždaug penkis kartus didesnės, yra ir žmogaus kaukolėje. Jie, kaip teigia mokslininkai, gali praleisti ne tik neutrofilus, bet ir kitokio tipo ląsteles, kurių dar reikia atrasti ir ištirti.
Stebėdami juos, Harvardo biologai tikisi, padės mums suprasti, kaip smegenyse vyksta įvairūs uždegimai ir kaip jie gali būti susiję su neurodegeneracinėmis ir autoimuninėmis ligomis.