Komórki mózgowe w kształcie gwiazdy zwane „astrocytami” odgrywają kluczową rolę w regulacji rozwoju innych komórek nerwowych. Jednak nieprawidłowo działające astrocyty mogą przyczyniać się do powstawania stanu zapalnego i degradacji komórek nerwowych. Nowe badanie przeprowadzone na myszach pozwoliło zidentyfikować wcześniej nieopisany typ astrocytów, który według naukowców może faktycznie chronić przed zapaleniem. Badanie wykazało również, że nowo zidentyfikowany typ komórek odbiera sygnały od bakterii jelitowych, które wydają się zwiększać ich działanie przeciwzapalne. Nowo odkryty typ komórki mózgowej zwalcza stan zapalny, gdy otrzymuje sygnały od bakterii w jelitach. To odkrycie może doprowadzić do opracowania probiotyków, które pomagają zmniejszyć stan zapalny u osób z zaburzeniami neurologicznymi, takimi jak np. stwardnienie rozsiane (SM).
Badania sugerują również, że wadliwe astrocyty są zaangażowane w szereg zaburzeń neurodegeneracyjnych, w tym choroby Alzheimera i Parkinsona. Badanie na myszach wykazało, że wcześniej nieznany typ astrocytów faktycznie chroni przed zapaleniem. Co bardziej zaskakujące, komórka wzmaga swoje działanie przeciwzapalne, gdy otrzymuje sygnał molekularny od bakterii jelitowych. „Z biegiem lat wiele laboratoriów zidentyfikowało ważną rolę astrocytów w zwalczaniu chorób neurologicznych” - mówi dr Francisco Quintana z Ann Romney Center for Neurologic Diseases w Brigham and Women’s Hospital w Bostonie, MA. Mówi, że jest to pierwszy znany przypadek astrocytów zapobiegających zapaleniu. „Powodem, dla którego nie widzieliśmy tego wcześniej, było to, że badaliśmy te komórki tak, jakby były jednolite” - wyjaśnia dr Quintana. „Ale teraz mamy powód, aby zobaczyć różnice między tymi komórkami”. Wyniki badania zostały opublikowane w czasopiśmie naukowym Nature.
Astrocyty przeciwzapalne
Omawiane astrocyty wyrażają dwa białka, zwane LAMP1 i TRAIL, dlatego naukowcy nazywają je astrocytami LAMP1 + TRAIL +. Znajdują się blisko opon mózgowych, ochronnych błon otaczających mózg i rdzenia kręgowego. Wygląda na to, że ten rodzaj astrocytów ogranicza stan zapalny w mózgu poprzez ekspresję białka TRAIL. Kiedy TRAIL wiąże się z receptorami w błonach komórek odpornościowych, które sprzyjają stanom zapalnym, indukuje to komórki do autodestrukcji. Dalsze badania wykazały, że immunologiczna cząsteczka sygnalizacyjna zwana interferonem gamma indukuje astrocyty LAMP1 + TRAIL + do wytwarzania TRAIL, a tym samym kontroluje stan zapalny. Komórki odpornościowe znane jako komórki naturalnych zabójców, które mogą niszczyć komórki rakowe i te zakażone wirusami, wytwarzają interferon gamma. Idąc dalej tym tropem, naukowcy odkryli, że mikrobiom jelitowy pobudza komórki NK do produkcji interferonu gamma. Aktywowane komórki przedostają się przez krwiobieg do opon mózgowych, gdzie pomagają zmniejszyć stan zapalny.
Staje się jasne, że społeczność mikroorganizmów zamieszkujących nasze jelita, zwana mikrobiomem jelitowym, odgrywa znaczącą rolę w wielu chorobach. W poprzednich badaniach laboratorium dr Quintana zidentyfikowało jedyny inny typ astrocytów, o których wiadomo, że są regulowane przez mikrobiom jelitowy, ale prawie na pewno są także inne. „Mamy szczęście, że przewodziliśmy próbie zidentyfikowania różnych podzbiorów astrocytów i mechanizmów, które je kontrolują. Mamy listę innych populacji astrocytów i pracujemy nad tym, jak flora jelitowa może je kontrolować ” - powiedział Dr Francisco Quintana. Zrozumienie, co napędza przeciwzapalne właściwości astrocytów LAMP1 + TRAIL +, może umożliwić naukowcom opracowanie nowych metod leczenia chorób neurologicznych, takich jak SM, w których rolę odgrywa stan zapalny.
Zespół bada już gatunki probiotyczne, które mogłyby regulować działanie przeciwzapalne astrocytów. Zapalenie jest kluczowym narzędziem odpowiedzi immunologicznej organizmu na infekcje i komórki nowotworowe. Staje się problemem tylko wtedy, gdy wymyka się spod kontroli. Niedawna praca dr Quintana i współpracowników sugeruje, że niektóre guzy mózgu mogą wykorzystywać ścieżkę, którą zidentyfikowali w bieżącym badaniu, aby zredukować zapalne mechanizmy obronne mózgu. Dlatego naukowcy szukają również sposobów na zablokowanie tej strategii, czyniąc komórki rakowe ponownie podatnymi na stan zapalny. Należy podkreślić, że ich praca nad astrocytami i zapaleniem pozostaje na wczesnym etapie, koncentrując się na zwierzęcych modelach.
Bibliografia:
Źródło zdjęcia: pixabay.com
Więcej komentarzy...