...

Odkryto tajne przejścia ze szpiku kostnego do mózgu

Jeszcze do niedawna wydawało się, że jedyną drogą łączącą ośrodkowy układ nerwowy z resztą organizmu jest bariera krew-mózg. Najnowsze badania naukowe pokazują jednak, że nie jest on tak odizolowany, jak można byłoby przypuszczać. Uczeni z Harvard University odkryli, iż opona twarda mózgowia ma bezpośrednie połączenia ze szpikiem kostnym czaszki.

Ośrodkowy układ nerwowy jest strukturą bardzo dobrze chronioną przez naturalne bariery. Do niedawna przypuszczano, że jedyną drogą łączącą go z resztą organizmu jest bariera krew mózg. Kilka lat temu odkryto, że mózg ma własne naczynia limfatyczne. Najnowsze badania wykazały, że istnieje także bezpośrednie połączenie między nim a szpikiem kostnym czaszki.

W sytuacji uszkodzenia tkanki pierwszymi komórkami układu odpornościowego, które docierają na miejsce są neutrofile. Dotychczas przypuszczano, że docierają one do mózgu transportowane z innych części ciała wraz z krwią. Jednak badanie przeprowadzone przez naukowców z Harvard Medical School i Massachusetts General Hospital w Bostonie wykazało, że jest inaczej.

Naukowcy zastosowali barwienie fluorescencyjne neutrofilów, które następnie zostały wstrzyknięte do szpiku kostnego piszczeli i czaszki myszy. W pierwszym przypadku był to barwnik zielony, w drugim czerwony. Następnie u zwierzęcia zainicjowano kilka modeli ostrego zapalenia w obrębie ośrodkowego układu nerwowego, w tym udar mózgu i wywołane chemicznie zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych. Zgodnie z przewidywaniami, liczebność neutrofilów w obrębie ośrodkowego układu nerwowego wzrosła. Dzięki wybarwieniu tych komórek wykazano, że pochodzą one ze szpiku kostnego czaszki.

“Zaczęliśmy bardzo uważnie badać czaszkę, patrząc na nią pod każdym możliwym kątem, próbując ustalić, w jaki sposób neutrofile docierają do mózgu” – mówi Matthias Nahrendorf, współautor artykułu.

Dzięki zastosowaniu specjalnej techniki mikroskopowej, umożliwiającej utrzymanie integralności badanej tkanki, udało się wykonać obrazowanie wewnętrznej powierzchni czaszki myszy. Naukowcy wykazali, że są na niej obecne niewielkie kanały, które bezpośrednio łączą szpik kostny z oponą twardą mózgowia. Ich średnica u dorosłych zwierząt wynosiła ok. 21,6 mikrometra. Zazwyczaj przepływają nimi erytrocyty, w kierunku od opony twardej do szpiku kostnego. Udowodniono także, że w próbkach pobranych od myszy, u których wcześniej wywołano stan zapalny w ośrodkowym układzie nerwowym, ruch neutrofilów w kierunku ze szpiku do opony twardej był znacznie intensywniejszy niż u zwierząt, których mózgi były zdrowe.

Naukowcy przeprowadzili także obrazowanie próbek czaszki pobranych od trzech pacjentów podczas operacji po udarze mózgu. Zidentyfikowano w nich podobne kanały, jednak ich średnica była pięciokrotnie większa. Zajmowały one ok. 2,5% całkowitej powierzchni kości.

Odkrycie to jest niezwykle istotne w kontekście rozwoju i terapii wielu zaburzeń ośrodkowego układu nerwowego, gdyż bardzo często jednym z czynników biorących w nich udział jest właśnie stan zapalny. Być może dalsze badania przyniosą więcej informacji na temat funkcjonowania nowo odkrytych kanałów i ich roli choćby w takich schorzeniach jak stwardnienie rozsiane, w których przebiegu układ odpornościowy atakuje tkanki mózgu.

Bibliografia

Herisson F., Frodermann V., Courties G., Rohde D., Sun Y., Vandoorne K., Wojtkiewicz G.R., Masson G.S., Vinegoni C., Kim J., Kim D.E., Weissleder R., Swirski F.K., Moskowitz M.A. Nahrendorf M. Direct vascular channels connect skull bone marrow and the brain surface enabling myeloid cell migration. Nature Neuroscience, 2018

Udostępnij:
Facebook
Twitter
LinkedIn

Ostatnie wpisy:

Podziel się opinią!

polecane wpisy:

Hirudoterapia – sposób na migenę?

Nie masz dostępu do tych treści Wygląda na to, że nie masz rangi Czytelnik, aby ją otrzymać zaloguj się klikając na przycisk poniżej. Przejdź do logowania Nie masz jeszcze konta? Dołącz do nas! Logowanie

Dzieci powinny czytać

W młodym wieku zachodzą kluczowe procesy plastyczności neuronalnej, które są istotne dla rozwoju mózgu. Dlatego warto wspierać u dzieci zachowania kształtujące ich rozwój, ponieważ mogą okazać się korzystne w dorosłym życiu. Przykładem takiego zachowania jest czytanie książek, czyli jedna z...

Archiwum: