Lo studio indica un ruolo importante per i globuli bianchi nello sviluppo del cervello

Se i globuli bianchi possono essere trovati nel cervello è stato controverso, e quello che avrebbero potuto fare era un mistero completo. In uno studio seminale pubblicato su Cell, un team internazionale di scienziati guidati dal Prof. Adrian Liston (VIB-KU Leuven, Belgio e Istituto Babraham, UK) descrivono una popolazione di cellule immunitarie specializzate residenti nel cervello scoperte nel cervello di topo e umano, e mostrano che la presenza di globuli bianchi è essenziale per il normale sviluppo del cervello nei topi.

Come un quartier generale altamente fortificato, il nostro cervello gode di una protezione speciale da ciò che circola nel resto del nostro corpo attraverso la barriera emato-encefalica. Questo confine altamente selettivo assicura che il passaggio dal sangue al cervello sia strettamente regolato.

La barriera emato-encefalica separa anche il cervello dal sistema immunitario del nostro corpo, ecco perché ha le sue cellule immunitarie residenti, chiamato microglia, che innescano l'infiammazione e la riparazione dei tessuti. Le microglia arrivano nel cervello durante lo sviluppo embrionale, e più tardi, la popolazione si auto-rinnova.

Ancora, È stato scoperto che i globuli bianchi, che fanno parte del nostro sistema immunitario, svolgono un ruolo in diverse malattie del cervello, compresa la sclerosi multipla, Morbo di Alzheimer e Parkinson o ictus. Indipendentemente dal fatto che i globuli bianchi si possano trovare anche nel cervello sano, e cosa potrebbero fare lì, è stato oggetto di un intenso dibattito. Un team interdisciplinare di scienziati guidato dal Prof. Adrian Liston (VIB-KU Leuven, Babraham Institute) si è proposto di trovare le risposte.

Globuli bianchi nel cervello

Un equivoco sui globuli bianchi deriva dal loro nome. "Queste "cellule immunitarie" non sono solo presenti nel sangue, ma circolano costantemente nel nostro corpo ed entrano in tutti i nostri organi, compreso, a quanto pare, il cervello. Stiamo appena iniziando a scoprire cosa fanno i globuli bianchi quando lasciano il sangue. Questa ricerca indica che agiscono come un intermediario, trasferire informazioni dal resto del corpo all'ambiente cerebrale".

Dottor Oliver Burton, Istituto Babraham

Il team ha quantificato e caratterizzato una piccola ma distinta popolazione di cellule T helper residenti nel cervello presenti nel tessuto cerebrale di topo e umano. Le cellule T sono un tipo specifico di globuli bianchi specializzati per la scansione delle superfici cellulari alla ricerca di prove di infezione e per l'attivazione di una risposta immunitaria appropriata. Le nuove tecnologie hanno permesso ai ricercatori di studiare le cellule in modo molto dettagliato, compresi i processi mediante i quali le cellule T circolanti sono entrate nel cervello e hanno iniziato a sviluppare le caratteristiche delle cellule T residenti nel cervello.

Dr. Carlos Roca (Babraham Institute):"La scienza sta diventando sempre più multidisciplinare. Qui, non abbiamo solo apportato competenze dall'immunologia, neuroscienze e microbiologia, ma anche dall'informatica e dalla matematica applicata. Nuovi approcci per l'analisi dei dati ci consentono di raggiungere un livello molto più profondo di comprensione della biologia dei globuli bianchi che abbiamo trovato nel cervello".

Un ruolo evolutivo

Quando le cellule T helper sono assenti dal cervello, gli scienziati hanno scoperto che le cellule immunitarie residenti - la microglia - nel cervello del topo sono rimaste sospese tra uno stato di sviluppo fetale e quello adulto. osservativamente, topi privi di cellule T cerebrali hanno mostrato molteplici cambiamenti nel loro comportamento. L'analisi indica un ruolo importante per le cellule T residenti nel cervello nello sviluppo del cervello. Se le cellule T partecipano al normale sviluppo del cervello nei topi, potrebbe essere lo stesso negli esseri umani?

"Nei topi, l'ondata di ingresso delle cellule immunitarie alla nascita innesca un cambiamento nello sviluppo del cervello, " dice Liston. "Gli umani hanno una gestazione molto più lunga dei topi però, e non conosciamo i tempi dell'ingresso delle cellule immunitarie nel cervello. Si verifica prima della nascita? È ritardato fino a dopo la nascita? Un cambiamento nei tempi di ingresso ha contribuito all'evoluzione di una maggiore capacità cognitiva negli esseri umani?"

I risultati aprono una nuova gamma di domande su come interagiscono il cervello e il nostro sistema immunitario. "È stato davvero emozionante lavorare a questo progetto. Stiamo imparando così tanto su come il nostro sistema immunitario può alterare il nostro cervello, e come il nostro cervello modifica il nostro sistema immunitario. I due sono molto più interconnessi di quanto pensassimo in precedenza, " afferma la dott.ssa Emanuela Pasciuto (VIB-KU Leuven).

Lo studio porta anche in connessione con il microbioma intestinale, dice Liston:"Ora ci sono più collegamenti tra i batteri nel nostro intestino e diverse condizioni neurologiche, ma senza spiegazioni convincenti su ciò che li collega. Mostriamo che i globuli bianchi sono modificati dai batteri intestinali, e poi portano quelle informazioni con loro nel cervello. Questa potrebbe essere la via attraverso la quale il nostro microbioma intestinale influenza il cervello".

Presi insieme, i risultati contribuiscono al crescente riconoscimento del ruolo delle cellule immunitarie nel cervello e gettano nuova luce sul suo coinvolgimento in una serie di malattie neurologiche.

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