Raziskovalci najdejo protivnetne podskupine astrocitov, nadzorovane z mikrobiomi

Astrociti so najpogostejša vrsta celic v centralnem živčnem sistemu (CNS), vendar ostajajo slabo označeni. Raziskovalci že dolgo domnevajo, da je primarna funkcija astrocitov zagotavljanje hranil in podpore možganskim natančneje pregledanim živčnim celicam; skozi leta, vendar vse več dokazov je pokazalo, da lahko astrociti aktivno spodbujajo tudi nevrodegeneracijo, vnetje, in nevrološke bolezni.

Zdaj, ekipa pod vodstvom raziskovalcev iz Brighama in Ženske bolnišnice, je pokazala, da lahko določena podpopulacija astrocitov stori nasprotno, namesto tega služi kot zaščita, protivnetno delovanje v možganih, ki temelji na signalih, ki jih uravnavajo bakterije v črevesju. Ugotovitve o novi protivnetni poti so objavljene v Narava .

Skozi leta, veliko laboratorijev, vključno z mojim, so ugotovili pomembno vlogo astrocitov pri spodbujanju nevroloških bolezni. To je prvi primer, v katerem dokazujemo, da lahko vsaj del teh celic (astrociti) prepreči vnetje. Tega prej nismo videli, ker smo te celice preučevali, kot bi bile enotne, ali eno samo vrsto celice. Zdaj pa imamo resolucijo, da vidimo razlike med temi celicami. "

Francisco Quintana, Doktor znanosti, Dopisni avtor, Center za nevrološke bolezni Ann Romney, Brigham

Raziskovalci so uporabili izpopolnjena orodja za analizo genov in beljakovin za identifikacijo nove podskupine astrocitov. Populacija astrocitov se nahaja blizu meningov (membrana, ki obdaja možgane) in izraža protein, imenovan LAMP1, skupaj z beljakovino, imenovano TRAIL, ki lahko povzročijo smrt drugih celic. Te lastnosti pomagajo astrocitom LAMP1+ TRAIL+ omejiti vnetje CNS tako, da povzročijo celično smrt v celicah T, ki spodbujajo vnetje.

Če želite ugotoviti, kateri mehanizem nadzoruje LAMP1+ TRAIL+ astrocite v možganih, raziskovalci so izvedli vrsto testov z orodjem za urejanje genov CRISPR-Cas9. Ugotovili so, da določena signalna molekula, imenovano interferon-gama, ureja izraz TRAIL. Poleg tega, ugotovili so, da črevesni mikrobiom inducira izražanje interferona-gama v celicah, ki krožijo po telesu in končno dosežejo možganske ovojnice, kjer lahko spodbujajo protivnetne aktivnosti astrocitov.

Razumevanje mehanizmov, ki poganjajo protivnetne funkcije astrocitov LAMP1+ TRAIL+, bi lahko raziskovalcem omogočilo razvoj terapevtskih pristopov za boj proti nevrološkim boleznim, kot multipla skleroza. Na primer, raziskujejo probiotične kandidate, ki jih lahko uporabimo za uravnavanje protivnetnega delovanja astrocitov. Poleg tega, novejši podatki raziskovalne skupine kažejo, da nekateri možganski tumorji izkoriščajo to pot, da bi se izognili imunskemu odzivu telesa. Raziskovalci zato razvijajo imunoterapijo proti raku, da bi se odzvali na napade tumorjev.

"Iskanje protivnetnih podskupin astrocitov, nadzorovanih z mikrobiomi, je pomemben napredek v našem razumevanju vnetja CNS in njegove regulacije, "Je dejal Quintana." To je zelo nov mehanizem, s katerim črevesje nadzoruje vnetje v možganih. Vodi nove terapije za nevrološke bolezni, in verjamemo, da bi lahko ta mehanizem prispeval k patogenezi možganskih tumorjev. "

Quintanin laboratorij je identificiral edino drugo podskupino astrocitov, za katero je znano, da jo črevesni mikrobiom uravnava leta 2016, vendar preiskovalci menijo, da so verjetno še drugi. "Postaja jasno, da je črevesna flora pomembna pri številnih boleznih, "je rekel." Imamo srečo, da smo vodili obtožbe za identifikacijo različnih podskupin astrocitov in mehanizmov, ki jih nadzirajo. Imamo seznam drugih populacij astrocitov, in trudimo se ugotoviti, kako jih črevesna flora lahko nadzoruje. "

• Izpostavljenost novorojenčkov antibiotikom, povezana z zmanjšano težo in višino pri dečkih
• Probiotiki kot adjuvantno zdravljenje bolnikov s COVID-19