Kuten hyvin linnoitettu päämaja, aivomme nauttivat erityiseltä suojalta muualla kehossamme kiertävältä veri-aivoesteen kautta. Tämä erittäin valikoiva raja varmistaa, että kulku verestä aivoihin on tiukasti säännelty.
Veri-aivoeste myös erottaa aivot kehomme immuunijärjestelmästä, Siksi sillä on omat immuunisolut, kutsutaan mikrogliaksi, jotka laukaisevat tulehduksen ja kudosten korjaamisen. Microglia saapuu aivoihin alkion kehityksen aikana, ja myöhemmin, väestö uudistuu itsestään.
Vielä, valkosoluilla-jotka ovat osa immuunijärjestelmäämme-on havaittu olevan rooli erilaisissa aivosairauksissa, mukaan lukien multippeliskleroosi, Alzheimerin ja Parkinsonin tauti tai aivohalvaus. Löytyykö valkosoluja myös terveistä aivoista, ja mitä he siellä tekevät, on herättänyt vilkasta keskustelua. Tieteidenvälinen tutkijaryhmä, jota johtaa professori Adrian Liston (VIB-KU Leuven, Babraham Institute) lähti etsimään vastauksia.
Väärä käsitys valkosoluista johtuu niiden nimestä. "Nämä" immuunisolut "eivät ole vain veressä. Ne kiertävät jatkuvasti kehomme ympärillä ja tulevat kaikkiin elimiin, mukaan lukien-kuten käy ilmi-aivot. Olemme vasta alkamassa havaita, mitä valkosolut tekevät, kun ne poistuvat verestä. Tämä tutkimus osoittaa, että ne toimivat välivaiheena, tiedon siirtäminen muualta kehosta aivoympäristöön. "
Tohtori Oliver Burton, Babrahamin instituutti
Tiimi kvantifioi ja karakterisoi hiiren ja ihmisen aivokudoksessa olevan pienen mutta selvän aivojen asukkaiden T-auttajasolujen populaation. T -solut ovat erityinen valkosolutyyppi, joka on erikoistunut solupintojen skannaamiseen infektion todisteiden löytämiseksi ja asianmukaisen immuunivasteen käynnistämiseksi. Uuden tekniikan ansiosta tutkijat voivat tutkia soluja yksityiskohtaisesti, mukaan lukien prosessit, joilla kiertävät T-solut pääsivät aivoihin ja alkoivat kehittää aivojen T-solujen ominaisuuksia.
Tohtori Carlos Roca (Babraham -instituutti):"Tiede on tulossa yhä monitieteisemmäksi. emme vain tuoneet asiantuntemusta immunologiasta, neurotiede ja mikrobiologia, mutta myös tietojenkäsittelytieteestä ja soveltavasta matematiikasta. Uudet lähestymistavat tietojen analysointiin mahdollistavat sen, että voimme saavuttaa paljon syvemmän ymmärryksen aivoissa löytämiemme valkosolujen biologiasta. "
Kun T -auttajasolut puuttuvat aivoista, tutkijat havaitsivat, että hiiren aivoissa olevat immuunisolut - mikroglia - pysyivät suspendoituneina sikiön ja aikuisen kehitystilan välillä. Havainnollisesti, hiirillä, joilla ei ollut aivojen T -soluja, esiintyi useita muutoksia käyttäytymisessä. Analyysi osoittaa, että aivoissa asuville T-soluille on tärkeä rooli aivojen kehityksessä. Jos T -solut osallistuvat normaaliin aivojen kehitykseen hiirillä, voiko sama päteä ihmisiin?
"Hiirissä, immuunisolujen sisäänpääsy aalto synnytyksessä laukaisee kytkimen aivojen kehityksessä, "sanoo Liston." Ihmisillä on kuitenkin paljon pidempi raskaus kuin hiirillä, emmekä tiedä immuunisolujen aivoihin saapumisen ajoituksesta. Tapahtuuko tämä ennen syntymää? Onko se myöhässä synnytyksen jälkeen? Oliko muutos saapumisen ajoituksessa myötävaikuttanut ihmisten kognitiivisten kykyjen kehittymiseen? "
Tulokset avaavat aivan uusia kysymyksiä aivojen ja immuunijärjestelmän vuorovaikutuksesta. "On ollut todella jännittävää työskennellä tämän projektin parissa. Opimme niin paljon siitä, miten immuunijärjestelmämme voi muuttaa aivojamme, ja miten aivomme muuttavat immuunijärjestelmäämme. Nämä kaksi ovat paljon enemmän yhteydessä toisiinsa kuin aiemmin luulimme, "sanoo tohtori Emanuela Pasciuto (VIB-KU Leuven).
Tutkimus tuo myös yhteyden suoliston mikrobiomiin, Liston sanoo:"Suolistomme bakteerien ja erilaisten neurologisten tilojen välillä on nyt useita yhteyksiä, mutta ilman vakuuttavia selityksiä siitä, mikä yhdistää ne. Osoitamme, että suolistobakteerit muuttavat valkosoluja, ja vie sitten nämä tiedot aivoihin. Tämä voi olla reitti, jolla suolistomikrobiomimme vaikuttaa aivoihin. "
Otettu yhdessä, Tulokset myötävaikuttavat yhä enemmän tunnustamiseen immuunisolujen roolista aivoissa ja tuovat uutta valoa sen osallistumiseen useisiin neurologisiin sairauksiin.