Череп играет более важную роль в здоровье мозга, чем считалось ранее
Клетки костного мозга в черепе имеют отчетливую реакцию на болезнь, и ученые говорят, что это означает, что череп может быть полезным способом наблюдения и потенциального лечения воспаления в мозге. Исследовательская группа из Германии и Великобритании, изучающая эту реакцию, предполагает, что их результаты могут служить неинвазивным методом визуализации черепа. Новое исследование опубликовано в журнале Cell.
«Это открывает множество возможностей для диагностики и лечения заболеваний головного мозга и может революционизировать наше понимание неврологических заболеваний», — говорит нейробиолог Али Эртюрк из Мюнхенского университета в Германии. «Этот прорыв может привести к более эффективному мониторингу таких состояний, как болезнь Альцгеймера и инсульт, и потенциально даже помочь в предотвращении возникновения этих заболеваний за счет раннего выявления».
Нейровоспаление играет важную роль во многих расстройствах головного мозга и нервной системы, активируя иммунные клетки и высвобождая воспалительные молекулы, которые помогают защитить и исцелить наши ткани. Тем не менее, это может дорого обойтись, рискуя повредить и поставить под угрозу исцеление. Более того, череп и другие оболочки защищают мозг, что затрудняет доступ к нему для лечения ошибочного воспаления.
Ученые недавно обнаружили пути от костного мозга черепа через наружную поверхность защитных мембран головного мозга, мозговых оболочек, что обеспечивает движение иммунных клеток и ставит под сомнение представление о том, что череп и мозг не имеют прямого взаимодействия.
Хорошо известно, что иммунные клетки могут проникать в мозг после таких проблем, как инсульт, вызывающих ослабление гематоэнцефалического барьера, но неясно, как иммунные клетки попадают в слои мозга через череп и как часто они получают доступ к ним таким путем по сравнению с другими путями.
В экспериментах по визуализации человеческого мозга, мозговых оболочек и образцов черепа команда использовала очистку тканей в сочетании с трехмерной визуализацией. Очистка тканей — это процесс обработки биологических тканей, чтобы сделать их прозрачными. В этом контексте процесс позволял проходить свету для микроскопического исследования мозговой ткани и черепа.
Исследователи наблюдали клеточную архитектуру соединений черепа и мозговых оболочек (SMC), которые простираются ближе к поверхности мозга, чем считалось ранее, часто проникая в самую наружную и самую прочную мембрану мозговых оболочек, твердую мозговую оболочку.
«Эти результаты имеют глубокие последствия, предполагая гораздо более сложную связь между черепом и мозгом, чем считалось ранее», — говорит Ильгин Колабас, нейроиммунолог из Мюнхенского университета.
Колабас и его коллеги также изучили клетки шести разных костей, твердой мозговой оболочки и головного мозга, обнаружив, что разные кости имеют разные молекулярные профили, а в черепе обнаружены уникальные иммунные клетки.
Белковый анализ посмертных образцов черепа, позвоночника и тазовых костей человека еще раз выявил уникальный молекулярный профиль черепа. Свод черепа, который является частью верхней части черепа, имел наиболее дифференцированную экспрессию генов и клеточных рецепторов, в основном связанных с миграцией и воспалением.
Команда также обнаружила, что черепа человека и мыши содержат специализированные нейтрофильные клетки, тип лейкоцитов, которые играют решающую роль в иммунной защите организма.
Используя форму функциональной визуализации, называемую позитронно-эмиссионной томографией (ПЭТ), команда обнаружила изменения в сигналах в черепе, которые отражают сигналы из основного мозга у пациентов с болезнью Альцгеймера и инсультом. Они также обнаружили усиление сигналов белка-транслокатора (TPSO) в различных частях черепа при многих неврологических заболеваниях.
Ученые считают, что их новые открытия об иммунном ответе черепа предполагают, что можно обнаружить воспаление головного мозга с помощью чуть большего, чем сканирование черепа пациента.
«Потенциально это можно сделать с помощью портативных и носимых устройств, предлагая более доступный и практичный способ мониторинга здоровья мозга», — объясняет Эртюрк.
Болезнь Альцгеймера, инсульт и рассеянный склероз — это лишь несколько примеров неврологических расстройств, от которых страдают миллионы людей во всем мире.
«Наша подробная демонстрация воспаления черепа при различных заболеваниях у людей предполагает, что его можно использовать для диагностики или мониторинга заболеваний в будущем, — заключает команда, — но необходимы подробные клинические исследования для изучения его клинической полезности».
Обсудим?
Смотрите также:
