Komórki tworzące barierę krew-mózg mają inne pochodzenie niż sądzono

12 kwietnia 2017
Badacze z amerykańskiego NIH pracujący z modelowymi organizmami Danio rerio określili pochodzenie komórek chroniących mózg. Dotychczas sądzono, że są związane z układem odpornościowym. Okazuje się jednak, że wywodzą się z układu krążenia. Te podstawowe badania naukowe mogą nieść istotne konsekwencje dla zrozumienia pogorszenia działania mózgu wraz z wiekiem, a także infekcji HIV postępującej w mózgu.

Bariera krew-mózg jest warstwą komórek otaczających naczynia krwionośne mózgu. Wewnętrzna warstwa naczyń, śródbłonek, jest obecna we wszystkich naczyniach krwionośnych ciała. W obrębie naczyń krwionośnych mózgu, komórki śródbłonka i inne sąsiednie komórki tworzą szczelną barierę, która zapobiega przedostawaniu się do mózgu toksyn i drobnoustrojów. Choć ich funkcja nie została do końca poznana, uważa się, że szczególna populacja komórek pokrywających naczynia krwionośne na powierzchni mózgu jest kluczowym elementem tego systemu ochronnego. Komórki te pochłaniają toksyny, odpady i mikrobów, a następnie zamykają je w pęcherzykach. Z powodu żółtej fluorescencyjnej poświaty, nazywane są FGP (ang. fluorescent granular perithelial cells).

Uważa się, że FGP są ważny w wielu ludzkich zaburzeniach mózgu. Komórki te wydają się być głównymi wrotami zakażenia HIV w mózgu. Zwolnienie funkcji poznawczych związane ze starzeniem również zostało powiązane pogorszeniem funkcjonowania FGP. „Poszerzenie wiedzy na temat funkcjonowania FGP pozwoli na lepsze zrozumienie demencji i pozostałych schorzeń” – komentuje współautor badania Brant Weinstein.

Laboratorium Weinsteina korzysta z młodych ryb Danio rerio w badaniach nad embriogenezą układu krwionośnego i układu limfatycznego. Młode osobniki są przezroczyste, dzięki czemu dostrzec rozwój układów nawet pod mikroskopem świetlnym. W ramach badań rybom zmodyfikowano genom, tak by komórki wyściełające śródbłonek produkowały białko zielonego koloru.

Po dokładniejszych obserwacjach naukowcy wstępnie zidentyfikowali komórki FGP. Zmiana ich koloru na zielony wskazała, że powstały z komórek śródbłonka. Do czasu obecnego badania FGP uważano za makrofagi – rodaj komórki odpornościowej. Naukowcy przeprowadzili dodatkowe eksperymenty w celu potwierdzenia pochodzenia FGP, w tym analizy, jakie białka były wytwarzane przez ich DNA. Białka te najbardziej przypominają te wykonane przez komórki śródbłonka w układzie limfatycznym, a nie białka wytwarzane przez makrofagi lub inne komórki odpornościowe. W innej serii eksperymentów wprowadzili zielone białko fluorescencyjne do tkanek, które powodują powstanie naczyń krwionośnych i limfatycznych w zarodkach zarodkowych. Korzystając z fotografii z upływem czasu, badacze uchwycili obrazy FGP powstającego w śródbłonku naczyń. Kiedy Danio rerio z zielonym fluorescencyjnym genem śródbłonka dojrzały, badacze zaobserwowali zielone powierzchnie FGP na powierzchni mózgu ryb – potwierdzając, że komórki te powstały w tkance śródbłonka.

Zespół prowadzi już dalsze badania nad oddziaływaniem FGP z naczyniami krwionośnymi i barierą krew-mózg.

Źródło: NIH.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *