Som et sterkt befestet hovedkvarter, hjernen vår nyter spesiell beskyttelse mot det som sirkulerer i resten av kroppen vår gjennom blod-hjerne-barrieren. Denne svært selektive grensen sørger for at passasje fra blodet til hjernen er tett regulert.
Blod-hjerne-barrieren skiller også hjernen fra kroppens immunsystem, derfor har den sine egne immunceller, kalt microglia, som utløser betennelse og vevsreparasjon. Microglia kommer til hjernen under embryonal utvikling, og senere, befolkningen blir selvfornyende.
Ennå, hvite blodlegemer-som er en del av immunsystemet vårt-har vist seg å spille en rolle i forskjellige hjernesykdommer, inkludert multippel sklerose, Alzheimers og Parkinsons sykdom eller hjerneslag. Hvorvidt hvite blodlegemer også kan finnes i friske hjerner eller ikke, og hva de kan gjøre der, har vært gjenstand for intens debatt. Et tverrfaglig team av forskere ledet av prof. Adrian Liston (VIB-KU Leuven, Babraham Institute) satte seg for å finne svarene.
En misforståelse om hvite blodlegemer kommer fra navnet deres. "Disse" immuncellene "er ikke bare tilstede i blodet. De sirkulerer konstant rundt kroppen vår og kommer inn i alle våre organer, 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
Teamet kvantifiserte og karakteriserte en liten, men distinkt populasjon av hjerneboende T-hjelperceller som er tilstede i mus og menneskelig hjernevev. T -celler er en bestemt type hvite blodlegemer som er spesialisert på å skanne celleoverflater for tegn på infeksjon og utløse en passende immunrespons. Ny teknologi tillot forskerne å studere cellene i detalj, inkludert prosessene som sirkulerende T-celler kom inn i hjernen og begynte å utvikle funksjonene til hjerneboende T-celler.
Dr. Carlos Roca (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. "
Når T -hjelperceller er fraværende fra hjernen, forskerne fant at immuncellene - mikroglia - i musens hjerne forblir suspendert mellom en foster- og voksen utviklingstilstand. Observasjonelt, mus som mangler hjernens T -celler, viste flere endringer i oppførselen. Analysen peker på en viktig rolle for hjerneboende T-celler i hjernens utvikling. Hvis T -celler deltar i normal hjerneutvikling hos mus, kan det samme være sant hos mennesker?
"Hos mus, inngangsbølgen til immunceller ved fødselen utløser en endring i hjernens utvikling, "sier Liston." 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? "
Funnene åpner for en helt ny rekke spørsmål om hvordan hjernen og immunsystemet vårt samhandler. "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, "sier Dr. Emanuela Pasciuto (VIB-KU Leuven).
Studien bringer også en forbindelse med tarmmikrobiomet, sier Liston:"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. "
Tatt sammen, resultatene bidrar til den økende anerkjennelsen av immuncellenes rolle i hjernen og kaster nytt lys over dets engasjement i en rekke nevrologiske sykdommer.