Jetzt, ein Team unter der Leitung von Forschern des Brigham and Women's Hospital, hat gezeigt, dass eine bestimmte Astrozyten-Subpopulation das Gegenteil bewirken kann, stattdessen dienen sie einem schützenden, entzündungshemmende Funktion im Gehirn basierend auf Signalen, die von den Bakterien im Darm reguliert werden. Ergebnisse zum neuen entzündungshemmenden Signalweg sind veröffentlicht in Natur .
Über die Jahre, viele Labore, einschließlich meiner, haben eine wichtige Rolle für Astrozyten bei der Förderung neurologischer Erkrankungen identifiziert. Dies ist der erste Fall, in dem wir zeigen, dass zumindest eine Teilmenge dieser Zellen (Astrozyten) Entzündungen verhindern kann. Der Grund, warum wir dies noch nicht gesehen haben, war, dass wir diese Zellen untersuchten, als ob sie einheitlich wären. oder ein einzelner Zelltyp. Aber jetzt haben wir die Entschlossenheit, die Unterschiede zwischen diesen Zellen zu sehen."
Francisco Quintana, Doktortitel, Korrespondierender Autor, Ann Romney Zentrum für neurologische Erkrankungen, Brigham
Die Forscher verwendeten verfeinerte Gen- und Proteinanalysetools, um die neue Untergruppe der Astrozyten zu identifizieren. Die Astrozytenpopulation befindet sich in der Nähe der Hirnhäute (der Membran, die das Gehirn umschließt) und exprimiert ein Protein namens LAMP1, zusammen mit einem Protein namens TRAIL, die den Tod anderer Zellen induzieren können. Diese Eigenschaften helfen den LAMP1+TRAIL+-Astrozyten, die Entzündung des ZNS zu begrenzen, indem sie den Zelltod in T-Zellen induzieren, die Entzündungen fördern.
Um zu bestimmen, welcher Mechanismus LAMP1+TRAIL+ Astrozyten im Gehirn steuert, Die Forscher führten eine Reihe von Tests mit dem Gen-Editing-Tool CRISPR-Cas9 durch. Sie fanden heraus, dass ein bestimmtes Signalmolekül, genannt Interferon-Gamma, reguliert den TRAIL-Ausdruck. Außerdem, Sie fanden heraus, dass das Darmmikrobiom die Expression von Interferon-Gamma in Zellen induziert, die durch den Körper zirkulieren und schließlich die Hirnhäute erreichen. wo sie entzündungshemmende Aktivitäten der Astrozyten fördern können.
Das Verständnis der Mechanismen, die die entzündungshemmenden Funktionen von LAMP1+TRAIL+-Astrozyten antreiben, könnte es Forschern ermöglichen, therapeutische Ansätze zur Bekämpfung neurologischer Erkrankungen zu entwickeln. wie Multiple Sklerose. Zum Beispiel, sie erforschen probiotische Kandidaten, die verwendet werden können, um die entzündungshemmende Aktivität der Astrozyten zu regulieren. Zusätzlich, Die neueren Daten des Forschungsteams deuten darauf hin, dass bestimmte Hirntumore diesen Weg nutzen, um der körpereigenen Immunantwort zu entgehen. Die Forscher entwickeln deshalb Krebs-Immuntherapien, um sich gegen die Angriffe der Tumore zu wehren.
„Das Auffinden von mikrobiomkontrollierten entzündungshemmenden Untergruppen von Astrozyten ist ein wichtiger Fortschritt in unserem Verständnis der ZNS-Entzündung und ihrer Regulation. “ sagte Quintana. „Dies ist ein sehr neuartiger Mechanismus, durch den der Darm Entzündungen im Gehirn kontrolliert. Es leitet neue Therapien für neurologische Erkrankungen, und wir glauben, dass dieser Mechanismus zur Pathogenese von Hirntumoren beitragen könnte."
Quintanas Labor identifizierte 2016 die einzige andere Untergruppe von Astrozyten, von der bekannt ist, dass sie vom Darmmikrobiom reguliert wird. aber die Ermittler gehen davon aus, dass es wahrscheinlich noch andere gibt. „Es wird deutlich, dass die Darmflora bei vielen Krankheiten wichtig ist, " sagte er. "Wir haben Glück, dass wir die Aufgabe haben, verschiedene Untergruppen von Astrozyten und die Mechanismen, die sie kontrollieren, zu identifizieren. Wir haben eine Liste anderer Populationen von Astrozyten, und wir arbeiten daran, zu sehen, wie die Darmflora sie kontrollieren kann."
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