Лейкоциты и их роль в головном мозге

В новаторском исследовании Группа международных исследователей обнаружила, что в головном мозге есть специфические внутренние иммунные клетки, которые помогают в нормальном развитии мозга и играют роль в некоторых неврологических заболеваниях.

Кредит изображения:SciePro / Shutterstock.com

Исследование, проведенное профессором Адрианом Листоном из Института Бабраама, UK &VIB-KU Leuven, Бельгия и другие коллеги были опубликованы в журнале Клетка .

Лейкоциты - стражи иммунной системы

Подробные функции лейкоцитов и их типы известны в разных частях тела. Мозг защищен гематоэнцефалическим барьером или ГЭБ, который предотвращает быстрое попадание в мозг инфекций и других чужеродных химических веществ и соединений.

Белые кровяные тельца составляют часть иммунной системы организма. Клетки увеличиваются и вызывают воспаление, чтобы бороться с инфекцией. в то время как BBB препятствует проникновению иммунных клеток в мозг.

Мозг имеет свои собственные сигнальные клетки иммунной системы, называемые микроглиальными клетками. Если клетки микроглии повреждаются, они увеличиваются, вызвать воспаление и восстановить поврежденные ткани.

Откуда берутся эти микроглиальные клетки?

Исследования показали, что во время эмбрионального развития микроглиальные клетки проникают в мозг и остаются в нем. Их популяция остается постоянной, поскольку они самообновляются в течение жизни мозга.

Белые кровяные тельца в головном мозге - что известно?

Несколько исследований показали, что белые кровяные тельца участвуют в некоторых неврологических заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера, Болезнь Паркинсона, рассеянный склероз и нарушение мозгового кровообращения или инсульт.

Исследователи объяснили, что не было никаких научных доказательств присутствия этих белых кровяных телец в здоровом мозге. Следовательно, наличие этих клеток в здоровом мозге остается спорным.

О чем было это исследование?

Это исследование было совместным усилием группы исследователей под руководством профессора Адриана Листона. Группа стремилась выяснить наличие и роль лейкоцитов в развитии мозга мышей и людей.

<цитата>

Заблуждение о лейкоцитах происходит от их названия ». Эти клетки не ограничиваются кровотоком, он сказал. Добавил он, «Эти« иммунные клетки »присутствуют не только в крови. Они постоянно циркулируют по нашему телу и проникают во все наши органы, в том числе - как выясняется - мозг. Мы только начинаем понимать, что делают белые кровяные тельца, когда они покидают кровь. Это исследование показывает, что они действуют как посредник, передача информации от остального тела в среду мозга ».

Д-р Оливер Бертон, Институт Бабрахама

Что было сделано?

Для этого исследования команда исследовала ткани мозга мышей и людей в своих лабораториях, ищет определенный тип белых кровяных телец, называемых Т-лимфоцитами.

Эти Т-клетки активируются, когда на поверхности клеток присутствуют инфекционные микробы, и может вызвать воспалительный и иммунный ответ при обнаружении инфекционного агента.

Существует два основных типа Т-клеток - Т-хелперы и Т-киллеры. В этом исследовании, исследователи изучали, как Т-клетки попадают в мозг и как они развивают эксклюзивные особенности, которые делают их резидентными в мозгу Т-клетками.

По словам доктора Карлоса Рока, соавтор исследования от Babraham Institute, «Наука становится все более междисциплинарной. Здесь, мы не просто привезли опыт из иммунологии, нейробиология и микробиология, но также из информатики и прикладной математики. Новые подходы к анализу данных позволяют нам достичь гораздо более глубокого понимания биологии белых кровяных телец, обнаруженных нами в головном мозге ».

Что они нашли?

В этом исследовании была проведена количественная оценка популяции Т-клеток в тканях мозга мышей и людей. Было обнаружено, что они являются резидентными Т-клетками в тканях мозга - отличными от того, что было обнаружено в других частях тела.

Команда показала, что клетки микроглии, которые должны были действовать как иммунные клетки в мозгу, не развивались бы полностью, если бы Т-клетки отсутствовали в мозге мышей. Их черты были зафиксированы между стадиями плода и взрослой жизни, - отметили исследователи. Следовательно, Было обнаружено, что эти резидентные Т-клетки играют роль в развитии микроглиальных клеток в головном мозге.

Мыши, у которых не было Т-клеток головного мозга, также показали изменения в поведении, доказывая, что Т-клетки играют важную роль в развитии мозга.

<цитата>

У мышей волна проникновения иммунных клеток при рождении запускает переключение в развитии мозга. Однако у людей беременность намного дольше, чем у мышей, и мы не знаем о времени проникновения иммунных клеток в мозг. Это происходит до рождения? Это отложено до рождения? Содействовало ли изменение времени вступления в развитие улучшенных когнитивных способностей у людей? »

Профессор Листон

Значение результатов исследования

Д-р Эмануэла Пашиуто, соавтор исследования из VIB-KU Leuven, сказал, «Работать над этим проектом было действительно интересно. Мы так много узнаем о том, как наша иммунная система может изменить наш мозг, и как наш мозг изменяет нашу иммунную систему. Эти двое гораздо более взаимосвязаны, чем мы думали ранее ».

Листон добавляет, что, похоже, здесь также играют роль кишечные микробы. Добавил он, «Сейчас существует множество связей между бактериями в нашем кишечнике и различными неврологическими состояниями, но без каких-либо убедительных объяснений того, что их связывает. Мы показываем, что лейкоциты модифицируются кишечными бактериями, а затем забрать эту информацию с собой в мозг. Это может быть путь, по которому микробиом кишечника влияет на мозг ».

Исследователи приходят к выводу, что если роль этих иммунных клеток в здоровом мозге известна, можно больше узнать об их роли в неврологических и нейродегенеративных прогрессирующих заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера, рассеянный склероз и болезнь Паркинсона.

• Неинвазивный алгоритм позволяет прогнозировать осложнения у пациентов после выздоровления от гепатита С.
• Новые биомолекулы могут принести пользу сельскохозяйственному и фармацевтическому секторам