Kaip labai įtvirtinta būstinė, mūsų smegenys turi ypatingą apsaugą nuo to, kas cirkuliuoja likusioje mūsų kūno dalyje per kraujo ir smegenų barjerą. Ši labai selektyvi siena užtikrina, kad patekimas iš kraujo į smegenis būtų griežtai reguliuojamas.
Kraujo ir smegenų barjeras taip pat atskiria smegenis nuo mūsų organizmo imuninės sistemos, todėl ji turi savo imunines ląsteles, vadinama mikroglija, kurie sukelia uždegimą ir audinių atstatymą. Mikroglia patenka į smegenis embriono vystymosi metu, ir vėliau, gyventojų tampa savaime atsinaujinantys.
Vis dėlto, nustatyta, kad baltieji kraujo kūneliai, kurie yra mūsų imuninės sistemos dalis, vaidina svarbų vaidmenį sergant įvairiomis smegenų ligomis, įskaitant išsėtinę sklerozę, Alzheimerio ir Parkinsono liga ar insultas. Nesvarbu, ar baltųjų kraujo kūnelių galima rasti ir sveikose smegenyse, ir ką jie ten gali veikti, buvo įtemptų diskusijų objektas. Tarpdisciplininė mokslininkų komanda, vadovaujama prof. Adriano Listono (VIB-KU Leuven, Babraham institutas) ėmėsi ieškoti atsakymų.
Klaidinga nuomonė apie baltus kraujo kūnelius kyla iš jų pavadinimo. "Šios" imuninės ląstelės "yra ne tik kraujyje. Jos nuolat cirkuliuoja aplink mūsų kūną ir patenka į visus mūsų organus, įskaitant-kaip paaiškėja-smegenis. Mes tik pradedame atrasti, ką veikia baltieji kraujo kūneliai, kai jie palieka kraują. Šis tyrimas rodo, kad jie veikia kaip tarpininkas, perduodant informaciją iš likusio kūno į smegenų aplinką “.
Daktaras Oliveris Burtonas, Babrahamo institutas
Komanda kiekybiškai įvertino ir apibūdino mažą, bet skirtingą smegenų pagalbinių ląstelių, esančių pelių ir žmogaus smegenų audiniuose, populiaciją. T ląstelės yra specifinis baltųjų kraujo kūnelių tipas, specializuotas ląstelių paviršių skenavimui, siekiant nustatyti infekcijos požymius ir sukelti tinkamą imuninį atsaką. Naujos technologijos leido tyrėjams labai išsamiai ištirti ląsteles, įskaitant procesus, kuriais cirkuliuojančios T ląstelės pateko į smegenis ir pradėjo plėtoti smegenų rezidento T ląstelių savybes.
Dr Carlos Roca (Babrahamo institutas):„Mokslas tampa vis daugiadisciplininis. Čia, mes ne tik pasitelkėme imunologijos žinias, neurologija ir mikrobiologija, bet ir iš informatikos bei taikomosios matematikos. Nauji duomenų analizės metodai leidžia mums pasiekti daug gilesnį smegenų baltųjų kraujo kūnelių biologijos supratimo lygį “.
Kai smegenyse nėra T pagalbinių ląstelių, mokslininkai nustatė, kad pelių smegenyse esančios imuninės ląstelės - mikroglijos - liko sustabdytos tarp vaisiaus ir suaugusio žmogaus vystymosi. Stebint, pelių, neturinčių smegenų T ląstelių, elgesys pasikeitė daug kartų. Analizė rodo svarbų smegenų T ląstelių vaidmenį smegenų vystymuisi. Jei T ląstelės dalyvauja normaliame pelių smegenų vystyme, ar tas pats gali buti ir su zmonemis?
„Pelėms, imuninių ląstelių patekimo banga gimimo metu sukelia smegenų vystymosi pokyčius, "sako Listonas." Žmonių nėštumas yra daug ilgesnis nei pelių, ir mes nežinome apie imuninių ląstelių patekimo į smegenis laiką. Ar tai įvyksta prieš gimdymą? Ar tai atidedama iki gimdymo? Ar įėjimo laiko pasikeitimas prisidėjo prie žmonių pažinimo gebėjimų raidos? "
Išvados atveria visiškai naujus klausimus apie tai, kaip sąveikauja smegenys ir mūsų imuninė sistema. "Buvo labai įdomu dirbti su šiuo projektu. Mes daug sužinome apie tai, kaip mūsų imuninė sistema gali pakeisti mūsų smegenis, ir kaip mūsų smegenys keičia mūsų imuninę sistemą. Abu jie yra daug labiau susiję, nei manėme anksčiau, “-sako daktaras Emanuela Pasciuto (VIB-KU Leuven).
Tyrimas taip pat sujungia žarnyno mikrobiomą, sako Listonas:„Dabar yra daug ryšių tarp mūsų žarnyne esančių bakterijų ir skirtingų neurologinių sąlygų, bet be jokių įtikinamų paaiškinimų, kas juos sieja. Mes parodome, kad baltieji kraujo kūneliai yra modifikuoti žarnyno bakterijų, ir tada pasiimkite tą informaciją su savimi į smegenis. Tai gali būti kelias, kuriuo mūsų žarnyno mikrobiomas veikia smegenis ".
Kartu paėmus, rezultatai padeda vis labiau pripažinti imuninių ląstelių vaidmenį smegenyse ir atskleidžia jų dalyvavimą įvairiose neurologinėse ligose.