Wie ein stark befestigtes Hauptquartier, Unser Gehirn genießt einen besonderen Schutz vor dem, was im Rest unseres Körpers durch die Blut-Hirn-Schranke zirkuliert. Diese hochselektive Grenze stellt sicher, dass die Passage vom Blut zum Gehirn streng reguliert wird.
Die Blut-Hirn-Schranke trennt auch das Gehirn vom Immunsystem unseres Körpers, deshalb hat es seine eigenen residenten Immunzellen, Mikroglia genannt, die Entzündungen und Gewebereparatur auslösen. Mikroglia gelangen während der Embryonalentwicklung ins Gehirn, und später, die Bevölkerung wird sich selbst erneuern.
Noch, Es wurde festgestellt, dass weiße Blutkörperchen – die Teil unseres Immunsystems sind – bei verschiedenen Erkrankungen des Gehirns eine Rolle spielen, einschließlich Multipler Sklerose, Alzheimer- und Parkinson-Krankheit oder Schlaganfall. Ob weiße Blutkörperchen auch in gesunden Gehirnen zu finden sind, und was sie dort tun könnten, war Gegenstand intensiver Diskussionen. Ein interdisziplinäres Wissenschaftlerteam unter der Leitung von Prof. Adrian Liston (VIB-KU Leuven, Babraham Institute) machte sich auf die Suche nach Antworten.
Ein Missverständnis über weiße Blutkörperchen kommt von ihrem Namen. „Diese ‚Immunzellen‘ sind nicht nur im Blut vorhanden. Sie zirkulieren ständig in unserem Körper und dringen in alle unsere Organe ein. einschließlich – wie sich herausstellt – des Gehirns. Wir beginnen gerade erst zu entdecken, was weiße Blutkörperchen tun, wenn sie das Blut verlassen. Diese Forschung zeigt, dass sie als Vermittler fungieren, Übertragung von Informationen vom Rest des Körpers an die Gehirnumgebung."
Dr. Oliver Burton, Babraham-Institut
Das Team quantifizierte und charakterisierte eine kleine, aber ausgeprägte Population von im Gehirn residenten T-Helferzellen, die im Gehirngewebe von Mäusen und Menschen vorkommen. T-Zellen sind eine spezielle Art von weißen Blutkörperchen, die darauf spezialisiert sind, Zelloberflächen nach Anzeichen einer Infektion zu scannen und eine entsprechende Immunantwort auszulösen. Neue Technologien ermöglichten es den Forschern, die Zellen sehr detailliert zu untersuchen, einschließlich der Prozesse, durch die zirkulierende T-Zellen in das Gehirn gelangten und begannen, die Merkmale von hirnresidenten T-Zellen zu entwickeln.
Dr. Carlos Roca (Babraham Institute):„Die Wissenschaft wird zunehmend multidisziplinär. wir brachten nicht nur Expertise aus der Immunologie ein, Neurowissenschaften und Mikrobiologie, aber auch aus der Informatik und der angewandten Mathematik. Neue Ansätze zur Datenanalyse ermöglichen uns ein viel tieferes Verständnis der Biologie der weißen Blutkörperchen, die wir im Gehirn gefunden haben."
Wenn T-Helferzellen im Gehirn fehlen, Die Wissenschaftler fanden heraus, dass die residenten Immunzellen - Mikroglia - im Gehirn der Maus zwischen einem fötalen und einem erwachsenen Entwicklungszustand in der Schwebe blieben. Beobachtet, Mäuse, denen T-Zellen im Gehirn fehlten, zeigten mehrere Verhaltensänderungen. Die Analyse weist auf eine wichtige Rolle der hirnresidenten T-Zellen bei der Entwicklung des Gehirns hin. Wenn T-Zellen bei Mäusen an der normalen Gehirnentwicklung beteiligt sind, könnte das auch beim menschen zutreffen?
"In Mäusen, die Eintrittswelle von Immunzellen bei der Geburt löst einen Schalter in der Gehirnentwicklung aus, " sagt Liston. "Menschen haben jedoch eine viel längere Schwangerschaft als Mäuse, und wir wissen nichts über den Zeitpunkt des Eintritts von Immunzellen in das Gehirn. Tritt das vor der Geburt auf? Verzögert es sich bis nach der Geburt? Hat eine Änderung des Eintrittszeitpunkts zur Entwicklung einer verbesserten kognitiven Kapazität beim Menschen beigetragen?"
Die Erkenntnisse eröffnen ganz neue Fragen zum Zusammenspiel von Gehirn und Immunsystem. „Es war wirklich spannend, an diesem Projekt zu arbeiten. Wir lernen so viel darüber, wie unser Immunsystem unser Gehirn verändern kann. und wie unser Gehirn unser Immunsystem verändert. Die beiden sind viel stärker miteinander verbunden, als wir bisher dachten, " sagt Dr. Emanuela Pasciuto (VIB-KU Leuven).
Die Studie stellt auch einen Zusammenhang mit dem Darmmikrobiom her, sagt Liston:"Es gibt jetzt mehrere Verbindungen zwischen den Bakterien in unserem Darm und verschiedenen neurologischen Erkrankungen. aber ohne überzeugende Erklärungen für das, was sie verbindet. Wir zeigen, dass weiße Blutkörperchen durch Darmbakterien verändert werden, und dann nehmen Sie diese Informationen mit ins Gehirn. Dies könnte der Weg sein, auf dem unser Darmmikrobiom das Gehirn beeinflusst."
Zusammen genommen, die ergebnisse tragen dazu bei, die rolle von immunzellen im gehirn zunehmend zu erkennen und werfen ein neues licht auf seine beteiligung an einer reihe neurologischer erkrankungen.
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