Afbeelding tegoed:SciePro/Shutterstock.com
De studie onder leiding van professor Adrian Liston van het Babraham Institute, VK &VIB-KU Leuven, België en andere collega's werden gepubliceerd in het tijdschrift Cel .
Gedetailleerde functies van witte bloedcellen en hun typen zijn bekend in verschillende delen van het lichaam. De hersenen worden beschermd door een bloed-hersenbarrière of de BBB, die voorkomt dat infecties en andere vreemde chemicaliën en verbindingen snel de hersenen binnendringen.
De witte bloedcellen vormen een onderdeel van het immuunsysteem van het lichaam. De cellen nemen toe en veroorzaken ontstekingen om infecties te bestrijden, terwijl de BBB voorkomt dat de immuuncellen de hersenen binnendringen.
De hersenen hebben hun eigen schildwachtcellen van het immuunsysteem, de microgliacellen. Als de microgliale cellen beschadigd raken, ze nemen toe, ontsteking veroorzaken en de beschadigde weefsels herstellen.
Studies hebben aangetoond dat tijdens de embryonale ontwikkeling, de microgliale cellen komen binnen en blijven in de hersenen. Hun populatie blijft constant terwijl ze zichzelf vernieuwen tijdens de levensduur van de hersenen.
Verschillende onderzoeken hebben aangetoond dat witte bloedcellen een rol spelen bij bepaalde neurologische aandoeningen zoals de ziekte van Alzheimer, Ziekte van Parkinson, multiple sclerose en cerebrovasculair accident of beroerte.
De onderzoekers legden uit dat er geen wetenschappelijk bewijs is voor de aanwezigheid van deze witte bloedcellen in gezonde hersenen. Daarom, de aanwezigheid van deze cellen in een gezond brein is controversieel gebleven.
Deze studie was een gezamenlijke inspanning van een team van onderzoekers onder leiding van prof. Adrian Liston. De groep probeerde de aanwezigheid en rol van witte bloedcellen in de ontwikkeling van hersenen van muizen en mensen te verduidelijken.
Een misvatting over witte bloedcellen komt van hun naam.” Deze cellen zijn niet beperkt tot de bloedbaan, hij zei. Hij voegde toe, “Deze 'immuuncellen' zitten niet alleen in het bloed. Ze circuleren constant door ons lichaam en dringen al onze organen binnen, inclusief - zo blijkt - de hersenen. We beginnen nog maar net te ontdekken wat witte bloedcellen doen als ze het bloed verlaten. Dit onderzoek geeft aan dat ze fungeren als een tussenpersoon, het overbrengen van informatie van de rest van het lichaam naar de hersenomgeving.”
Dokter Oliver Burton, Babraham Instituut
Voor deze studie is het team bestudeerde hersenweefsels van muizen en mensen in hun laboratoria, op zoek naar een specifiek type witte bloedcellen, de T-cellen.
Deze T-cellen worden geactiveerd wanneer infectieuze microben aanwezig zijn op celoppervlakken, en kan een ontstekings- en immuunrespons veroorzaken wanneer een infectieus agens wordt gedetecteerd.
Er zijn twee hoofdtypen T-cellen:de helper-T-cellen en de killer-T-cellen. In dit onderzoek, de onderzoekers bestudeerden hoe de T-cellen de hersenen binnenkwamen en hoe ze exclusieve eigenschappen ontwikkelden waardoor ze hersen-ingezeten T-cellen werden.
Volgens Dr. Carlos Roca, co-auteur van de studie van het Babraham Institute, “De wetenschap wordt steeds meer multidisciplinair. Hier, we haalden niet alleen expertise uit de immunologie in, neurowetenschappen en microbiologie, maar ook uit de informatica en toegepaste wiskunde. Nieuwe benaderingen voor data-analyse stellen ons in staat om een veel dieper inzicht te krijgen in de biologie van de witte bloedcellen die we in de hersenen hebben gevonden.”
Deze studie kwantificeerde de populatie van T-cellen in de hersenweefsels van muizen en mensen. Dit bleken residente T-cellen in de hersenweefsels te zijn - verschillend van wat elders in het lichaam werd gevonden.
Het team toonde aan dat de microgliale cellen, die geacht werden te werken als immuuncellen in de hersenen, ontwikkelden zich niet volledig als de T-cellen afwezig waren in de hersenen van een muis. Hun gelaatstrekken werden tussen foetale en volwassen stadia gearresteerd, merkten de onderzoekers op. Daarom, deze residente T-cellen bleken een rol te spelen bij de ontwikkeling van microgliale cellen in de hersenen.
De muizen die geen hersen-T-cellen hadden, vertoonden ook gedragsveranderingen, bewijzen dat T-cellen een essentiële rol spelen in de ontwikkeling van de hersenen.
In muizen, de golf van binnenkomst van immuuncellen bij de geboorte veroorzaakt een verandering in de ontwikkeling van de hersenen. Mensen hebben echter een veel langere draagtijd dan muizen, en we weten niet over de timing van de binnenkomst van immuuncellen in de hersenen. Gebeurt dit voor de geboorte? Wordt het uitgesteld tot na de geboorte? Heeft een verandering in de timing van binnenkomst bijgedragen aan de evolutie van verbeterde cognitieve capaciteit bij mensen?”
Professor Liston
Dr. Emanuela Pasciuto, een co-auteur van de studie van VIB-KU Leuven, zei, “Het was heel spannend om aan dit project te werken. We leren zoveel over hoe ons immuunsysteem onze hersenen kan veranderen, en hoe onze hersenen ons immuunsysteem wijzigen. Die twee zijn veel meer met elkaar verbonden dan we eerder dachten.”
Liston voegt eraan toe dat er ook een rol lijkt te zijn gespeeld door darmmicroben. Hij voegde toe, "Er zijn nu meerdere verbanden tussen de bacteriën in onze darm en verschillende neurologische aandoeningen, maar zonder overtuigende verklaringen voor wat hen verbindt. We laten zien dat witte bloedcellen worden gemodificeerd door darmbacteriën, en neem die informatie dan mee naar de hersenen. Dit zou de route kunnen zijn waarlangs ons darmmicrobioom de hersenen beïnvloedt."
Onderzoekers concluderen dat als de rol van deze immuuncellen bekend is in de gezonde hersenen, meer zou kunnen worden begrepen over hun rol bij neurologische en neurodegeneratieve progressieve ziekten zoals de ziekte van Alzheimer, multiple sclerose en de ziekte van Parkinson.
SARS-CoV N-eiwit wekt de productie van IFN-β op door alomtegenwoordige RIG-I te veroorzaken,
Vaginale bacteriën gekoppeld aan vroeggeboorte
E. coli superbacteriën verspreiden door slechte toilethygiëne,
Het is veilig om rauw voedsel aan huisdieren te geven,
Onderzoekers gebruiken faagtherapie om alcoholische leverziekte met succes te behandelen
Orgaanchiptechnologie verbetert de studie van de darm voor gepersonaliseerde geneeskunde
Colitis ulcerosa
Colitis ulcerosa is een ziekte die de dikke darm en het rectum aantast. Het veroorzaakt irritatie en ontsteking en leidt uiteindelijk tot de ontwikkeling van zweren in het slijmvlies van de dikke darm
Onderzoek met een tweeling toont aan dat COVID-19-symptomen een genetische bijdrage hebben
Een nieuwe studie gepubliceerd op de preprint-server medRxiv van Kings College, Londen, suggereert dat de genetische samenstelling van een persoon kan bijdragen aan de mate waarin een persoon waarsc
Kinderen zijn immuun voorbereid op SARS-CoV-2
De afgelopen 20 jaar zijn er minstens 30 nieuwe ziekten bijgekomen en nu vormen ze samen een bedreiging voor de gezondheid van honderden miljoenen mensen. Voor veel van deze ziekten er is geen behande