Hvite blodlegemer og deres rolle i hjernen

I en banebrytende studie, en gruppe internasjonale forskere har funnet ut at hjernen har spesifikke interne immunceller som hjelper i normal hjernens utvikling og spiller en rolle i visse nevrologiske sykdommer.

Bildekreditt:SciePro/Shutterstock.com

Studien ledet av professor Adrian Liston fra Babraham Institute, Storbritannia og VIB-KU Leuven, Belgia og andre kolleger ble publisert i tidsskriftet Celle .

Hvite blodlegemer - sentineller av immunsystemet

Detaljerte funksjoner til hvite blodlegemer og deres typer er kjent i forskjellige deler av kroppen. Hjernen er beskyttet av en blod-hjerne-barriere eller BBB, som forhindrer at infeksjoner og andre fremmede kjemikalier og forbindelser kommer raskt inn i hjernen.

De hvite blodlegemer utgjør en del av kroppens immunsystem. Cellene øker og utløser betennelse for å bekjempe infeksjon, mens BBB stopper immuncellene fra å komme inn i hjernen.

Hjernen har sine egne immunsystemvaktceller som kalles mikroglialceller. Hvis mikroglialcellene blir skadet, de øker, utløse betennelse og reparere det skadede vevet.

Hvor kommer disse mikroglialcellene fra?

Studier har vist at under embryonal utvikling, mikroglialcellene kommer inn og blir i hjernen. Befolkningen deres forblir konstant når de fornyer seg selv i løpet av hjernens levetid.

Hvite blodlegemer i hjernen - hva er kjent?

Flere studier har avslørt at det er en rolle hvite blodlegemer spiller i visse nevrologiske sykdommer som Alzheimers sykdom, Parkinsons sykdom, multippel sklerose og cerebrovaskulær ulykke eller hjerneslag.

Forskerne forklarte at det ikke har vært vitenskapelig bevis som viser tilstedeværelsen av disse hvite blodcellene i friske hjerner. Derfor, tilstedeværelsen av disse cellene i en frisk hjerne har vært kontroversiell.

Hva handlet denne studien om?

Denne studien var et samarbeid fra et team av forskere ledet av prof. Adrian Liston. Gruppen søkte å avklare tilstedeværelsen og rollen til hvite blodlegemer i utviklingen av hjerner hos mus og mennesker.

En misforståelse om hvite blodlegemer kommer fra navnet deres. ” Disse cellene er ikke begrenset til blodet, han sa. Han la til, "Disse" immuncellene "er ikke bare tilstede i blodet. De sirkulerer konstant rundt kroppen vår og kommer inn i alle organene våre, inkludert - som det viser seg - hjernen. Vi begynner bare å oppdage hva hvite blodlegemer gjør når de forlater blodet. Denne forskningen indikerer at de fungerer som en mellomting, overføre informasjon fra resten av kroppen til hjernemiljøet. "

Dr Oliver Burton, Babraham Institute

Hva ble gjort?

For denne studien, teamet studerte hjernevev av mus og mennesker i laboratoriene sine, på jakt etter en bestemt type hvite blodlegemer kalt T -cellene.

Disse T -cellene aktiveres når smittsomme mikrober er tilstede på celleoverflater, og kan utløse en inflammatorisk og immunrespons når et smittestoff oppdages.

Det er to hovedtyper av T -celler - T -hjelperne og de drepende T -cellene. I denne studien, forskerne studerte hvordan T-cellene kom inn i hjernen og hvordan de utviklet eksklusive funksjoner som gjorde dem til hjerneboende T-celler.

Ifølge Dr. Carlos Roca, medforfatter av studien fra Babraham Institute, - Vitenskap blir stadig mer tverrfaglig. Her, vi hentet ikke bare inn ekspertise fra immunologi, nevrovitenskap og mikrobiologi, men også fra informatikk og anvendt matematikk. Nye tilnærminger for dataanalyse lar oss nå et mye dypere nivå av forståelse av biologien til de hvite blodcellene vi fant i hjernen. ”

Hva fant de?

Denne studien kvantifiserte populasjonen av T -celler i hjernevevet til mus og mennesker. Disse ble funnet å være hjemmehørende T -celler i hjernevevet - forskjellig fra det som ble funnet andre steder i kroppen.

Teamet viste at mikroglialcellene, som skulle fungere som immunceller i hjernen, utviklet seg ikke helt hvis T -cellene var fraværende i musens hjerne. Funksjonene deres ble arrestert mellom foster- og voksenstadier, forskerne bemerket. Derfor, disse bosatte T -cellene ble funnet å spille en rolle i utviklingen av mikroglialceller i hjernen.

Musene som ikke hadde hjernens T -celler viste også atferdsendringer, som viser at T -celler spiller en viktig rolle i hjernens utvikling.

Hos mus, inngangsbølgen til immunceller ved fødselen utløser en endring i hjernens utvikling. Mennesker har imidlertid en mye lengre drektighet enn mus, og vi vet ikke om tidspunktet for immunceller som kommer inn i hjernen. Skjer dette før fødselen? Er det forsinket til etter fødselen? Bidro en endring i tidspunktet for oppføring til utviklingen av forbedret kognitiv kapasitet hos mennesker?

Professor Liston

Implikasjoner av studiefunnene

Dr. Emanuela Pasciuto, medforfatter av studien fra VIB-KU Leuven, sa, - Det har vært veldig spennende å jobbe med dette prosjektet. Vi lærer så mye om hvordan immunsystemet vårt kan endre hjernen vår, og hvordan hjernen vår endrer immunsystemet vårt. De to er langt mer sammenkoblede enn vi tidligere trodde. ”

Liston legger til at det også ser ut til å være en rolle spilt av tarmmikrober. Han la til, "Det er nå flere koblinger mellom bakteriene i tarmen og forskjellige nevrologiske tilstander, men uten noen overbevisende forklaringer på hva som forbinder dem. Vi viser at hvite blodlegemer modifiseres av tarmbakterier, og ta den informasjonen med dem inn i hjernen. Dette kan være ruten som tarmmikrobiomet vårt påvirker hjernen på. ”

Forskere konkluderer med at hvis rollen til disse immuncellene er kjent i den friske hjernen, mer kunne bli forstått om deres rolle i nevrologiske og nevrodegenerative progressive sykdommer som Alzheimers, multippel sklerose og Parkinsons sykdom.

• Ikke-invasiv algoritme forutsier komplikasjoner hos pasienter etter restitusjon etter hepatitt C
• Nye biomolekyler kan komme landbruks- og farmasøytiske sektorer til gode