Kleinen Tunnel, Bisher Unbekannten Wissenschaftler Fanden Zwischen Schädel und Gehirn

Neutrophile Granulozyten (in blau dargestellt) sind Zellen des Immunsystems, die helfen, zu heilen das Gehirn.Bild: Aronowski lab, University of Texas Health Science Center, Houston

Es ist nicht jeden Tag, die Wissenschaftler finden einen völlig neuen Aspekt der menschlichen Anatomie, aber eine Studie veröffentlicht in dieser Woche in Nature Neuroscience bietet genau das, beschreibt ein bisher unbekanntes Netzwerk von Tunneln befindet sich zwischen dem Schädel und dem Gehirn.

In Mäusen, die neu entdeckte Tunnel oder vaskuläre Kanäle, ermöglichen den schnellen transport der Immunzellen-Hirn-Verletzungen, hervorgerufen durch Schlaganfall oder andere Erkrankungen des Gehirns. Die Tunnel entdeckt wurden Sie von Matthias Nahrendorf, professor an der Harvard Medical School und dem Massachusetts General Hospital in Boston, und seine Kollegen, wie Sie studieren die Weg Knochenmark produziert und vertreibt Immunzellen im ganzen Körper. Wichtig ist, die gleichen anatomischen Merkmale wurden auch gefunden, um existieren in den Menschen. Es ist ziemlich wahrscheinlich, dass diese vaskuläre Kanäle erleichtern die gleiche heilende Funktion in den Menschen wie in Mäusen, aber die zukünftige Forschung wird benötigt, um es zu beweisen.

Die roten Blut-Zellen und anderen Immunzellen produziert werden, in unserem Knochenmark, die ein schwammiges Gewebe befindet sich in unseren Knochen. Diese Zellen des Immunsystems, die uns helfen, abzuwehren Infektionen und Verletzungen zu heilen, ob diese Verletzungen passieren, in unsere Beine, Hände, Oberkörper, oder sogar das Gehirn. In der Tat, immun-Zellen produziert, in unsere Arme und Beine können Reisen über die Blutbahn in geschädigtes Gewebe im Gehirn. Das heißt, die Wissenschaftler haben sich gefragt, ob diese Zellen des Immunsystems produziert und verbreitet in der ganzen Knochenmark des gesamten Körpers, oder in ausgewählten Bereichen. Die neue Studie war ein Versuch, zu beantworten diese Frage.

Erfahren Sie mehr über diesen physiologischen Prozess, Nahrendorf-team Zell-spezifischen Farbstoffen in Mäusen, so dass Sie visuell zu verfolgen, die Bewegung von Immunzellen durch den Körper. Insbesondere wollten Sie wissen, ob, nach einem Schlaganfall, Immunzellen, die hetzen, um die Gehirn kam aus dem Knochenmark in den Schädel, oder wenn Sie kamen aus der tibia, die eine große Bein-Knochen bekannt zu produzieren Immunzellen (sowohl in Mäusen und Menschen), oder beides. Die Forscher geschliffen, auf eine bestimmte Art von Immunzellen, bekannt als Neutrophile Granulozyten, die bekannt sind, kommen sehr früh an Verletzungen Websites.

Nach Induktion eines Schlaganfalls in den Mäusen, die Forscher beobachtete, wie der Schädel mehr Neutrophile in das Verletzte Hirngewebe als die tibia. Aber wenn ein Herzinfarkt wurde ausgelöst, der Schädel und das Schienbein ausgesät Herzen mit Neutrophilen Granulozyten in ähnlichen Proportionen.

Auch sechs Stunden nach dem Schlaganfall, Knochenmark im Schädel war weit mehr erschöpft von seinen Neutrophilen als das Knochenmark in der tibia. Dies deutet darauf hin, dass Schädel Knochenmark-releases mehr Zellen an den Ort einer Verletzung des Gehirns im Falle eines Schlaganfalls, und das Knochenmark während des Körpers ist nicht gleichmäßig verteilen Immunzellen zur Behandlung von Gewebeschäden. Diese Beobachtungen implizieren auch, dass der geschädigte Gehirn ist irgendwie die Kommunikation mit dem Knochenmark in den Schädel zu erleichtern die schnelle Antwort. Die Forscher sagen, ein Molekül, bekannt als SDF-1 ist die wahrscheinlich-agent in dieser Zusammenarbeit, die Einstellung aus einer lokalisierten Immunantwort.

Dies ist ein sehr cool finden, auf seine eigene, aber es wird noch besser. Bewaffnet mit diesen Beobachtungen, die Forscher versuchten herauszufinden, wie die Neutrophilen Granulozyten wurden bei der Ankunft im Verletzten Gewebe. Mit high-resolution-Scanner und Mikroskope, die Wissenschaftler beobachteten Neutrophilen bewegte sich durch die bisher unentdeckt Tunnel in die Gehirne von Mäusen. Diese kleine Kanäle verbunden sind, die Knochenmark, die direkt mit der äußeren Auskleidung des Gehirns, bekannt als der meningen. Vor dieser Entdeckung, die Wissenschaftler hatten beobachtet, dass größere Adern durchquert den Schädel, aber nicht diese kleinen Kanäle, die Verknüpfung von Knochenmark Hohlräume auf die Hirnhäute.

“Vielleicht sind die Kanäle übersehen wurden, die von anderen Wissenschaftlern, denn Sie sind klein,” Nahrendorf sagte Gizmodo. “Sie haben sich für Sie mit high-resolution-CT oder die Mikroskopie, um Sie zu finden. Microcopy selten auf die Knochen, denn es ist technisch herausfordernd.”

Normalerweise fließt das Blut durch diese Kanäle aus dem inneren Teil des Schädels, um das Knochenmark. Nach einem Schlaganfall, aber die Neutrophilen Granulozyten zu sehen waren, bewegt sich in die entgegengesetzte Richtung, unterwegs in Richtung des geschädigten Gewebes.

Wichtig ist, ähnliche vaskuläre Kanäle wurden auch erkannt und die scans von menschlichen Schädeln (diese Aufnahmen wurden in erworben während der Operation). Die Kanäle sehen in der menschlichen Schädeln wurden fünf mal größer im Durchmesser als die, die bei Mäusen. Im Hinblick auf die Funktion, die Wirkung von Immunzellen bewegen sich durch die vaskuläre Kanäle wurden nur beobachtet bei Mäusen. Beweist, dass es funktioniert auf die gleiche Weise in den Menschen wie in Mäusen, jedoch, kann schwierig sein.

“Wir können nicht tun, diese Art der Mikroskopie in die Menschen, weil unsere Schädel sind zu dick,” Nahrendorf erklärt Gizmodo. “Jetzt bin ich darüber nachzudenken, wie die Frage nach der übersetzbarkeit [zwischen Mäusen und Menschen], das ist wichtig. Es ist auf unserer Liste, aber ich habe keine Antwort noch.”

Neben dieser Herausforderung, Nahrendorf die Mannschaft hofft, zu identifizieren, andere Arten von Zellen, könnte die Reise durch diese Kanäle, und wie diese Strukturen könnte dazu beitragen, um eine gesunde Funktion oder Krankheit.

“Wir müssen auch prüfen, ob diese Kanäle sind wichtig bei der Entzündung des Gehirns”, sagte er. “Wir beobachteten, dass die Zellen migrieren durch Sie, aber was passiert, wenn Sie aufhören, diese migration ist unklar. Denken wir gerade über Studien, die diese Frage angehen, zunächst in Mäusen, die dann in den Menschen. Verringerung der Entzündung im Gehirn von Bedeutung sein könnten, für viele entzündliche Erkrankungen.”

Ja, es ist schwer zu behandeln, eine Bedingung, wenn wir nicht über die gesamte Karte. Dank dieser neuen Studie der menschlichen Anatomie und physiologische Funktion gerade ein wenig weniger terra incognita.

[Nature Neuroscience]


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