آزمایشگاه ملی نقشه برداری مغز

محققان موفق به کشف تونل‌های مخفی بین جمجمه و مغز شدند

با توجه به مطالعه‌ای جدید، در موش‌ها و انسان‌ها، تونل‌های ریزی از مغز استخوان جمجمه به لایه‌ی پوشاننده‌ی خارجی مغز کشیده شده که می‌توانند مسیر مستقیم و بی واسطه‌ای برای سلول‌های ایمنی در شرایط آسیب‌های ناشی از سکته یا دیگر اختلالات مغزی، فراهم کنند.

با توجه به مطالعه‌ای جدید، در موش‌ها و انسان‌ها، تونل‌های ریزی از مغز استخوان جمجمه به لایه‌ی پوشاننده‌ی خارجی مغز کشیده شده که می‌توانند مسیر مستقیم و بی واسطه‌ای برای سلول‌های ایمنی در شرایط آسیب‌های ناشی از سکته یا دیگر اختلالات مغزی، فراهم کنند. نتایج این پژوهش در مجله nature neuroscience به چاپ رسیده است.

دکتر Francesca Bosetti می‌گوید: ما همیشه فکر می‌کردیم که سلول‌های ایمنی از دست‌ها و پاها از طریق خون به بافت صدمه دیده مغز می‌رسند. نتایج مطالعه جدید نشان می‌دهد که ممکن است سلول‌های ایمنی به جای مسیر قبلی یک میانبر انتخاب کرده و خود را به سرعت به ناحیه التهاب برسانند. التهاب نقشی اساسی در بسیاری از اختلالات مغزی دارد و ممکن است کانال‌های تشریح شده که به تازگی یافت شده، از چند جهت نقش مهمی در بسیاری از این اختلالات داشته باشد. کشف این کانال‌ها درهای زیادی را به روی ما باز می‌کند.

با استفاده از ابزارهای بسیار دقیق و نوعی خاص از رنگ کردن سلولی در موش، دکتر Matthias Nahrendorf و همکارانش توانستند تشخیص دهند که آیا سلول‌های ایمنی از مغز استخوان جمجمه به محل آسیب دیده‌ی ناشی از سکته یا مننژیت می‌رسند و یا از استخوان تیبیا، که یک استخوان بزرگ در پا است. در این مطالعه محققان بر نوتروفیل‌ها متمرکز شده‌اند. نوتروفیل‌ها نوع خاصی از سلول‌های ایمنی‌اند که جزو اولین سلول‌هایی هستند که به نقاط آسیب‌دیده می‌رسند.

نتایج مطالعه روی موش‌ها نشان داد که در هنگام سکته کردن به نظر می‌رسد بیشتر جمجمه است که نوتروفیل‌های خود را به بافت آسیب دیده می‌رساند تا تیبیا.

گروه تحقیقاتی دکترنارندورف همچنین ۶ ساعت پس از سکته مشاهده کردند که تعداد نوتروفیل‌های جمجمه از مغز استخوان تیبیا کمتر است و این امر پیشنهاد می‌کند که مغز استخوان جمجمه سلول‌های بیشتری را به ناحیه آسیب‌دیده ارسال کرده است. این مشاهدات نشان می‌دهد که مغز استخوان‌های مختلف در بدن برای کمک به بافت آسیب دیده یا بافت عفونی شده مشارکت یکسانی ندارند و پیشنهاد می‌کند که مغز آسیب دیده و مغز استخوان جمجمه ممکن است با یکدیگر ارتباط داشته باشند. این ارتباط می‌تواند به صورتی باشد که پاسخ مستقیمی از لکوسیت‌های مجاور بین دو طرف تبادل شود.

این تیم دریافتند که تفاوت‌های موجود در فعالیت مغز استخوان در طول دوره‌ی التهاب ممکن است توسط فاکتور خاصی به نام cell-derived factor-1 (SDF-1) مشخص شود. این مولکول سلول‌های ایمنی را در مغز استخوان نگه می‌دارد. هنگامی که سطح این مولکول کاهش می‌یابد نوتروفیل‌ها از مغز استخوان آزاد می‌شوند. محققان مشاهده کردند که سطح مولکول SDF-1 در ۶ ساعت پس از سکته کاهش می‌یابد اما این کاهش تنها در استخوان جمجمه رخ می‌دهد و در تیبیا اتفاق نمی‌افتد. این نتایج نشان می‌دهد که کاهش سطح مولکول SDF-1 ممکن است یک پاسخ مستقیم به آسیب دیدن بافت‌های مجاور بوده و تنها مغز استخوان‌های مجاور و نزدیک به ناحیه التهاب را تحت تاثیر قرار دهد.

پس از این وقایع دکتر نارندورف و همکارانش می‌خواستند ببینند که نوتروفیل‌ها چگونه به بافت آسیب دیده می‌رسند. او می‌گوید: ما جمجمه را به شکل خیلی دقیقی مورد آزمایش قرار دادیم و از تمام زوایا آن را بررسی کردیم تا راه رسیدن نوتروفیل‌ها به مغز را پیدا کنیم. به طور غیر منتظره‌ای کشف کردیم که کانال‌های ریزی وجود دارند که مغز استخوان را مستقیم به لایه خارجی پوشاننده مغز متصل می‌کنند.

با کمک تکنیک‌های تصویربرداری پیشرفته‌ی مغزی، محققان حرکت نوتروفیل‌ها از طریق این کانال‌ها را مشاهده کردند. خون در حالت طبیعی از طریق این کانال‌ها از قسمت داخلی جمجمه به مغز استخوان جریان می‌یابد اما پس از سکته، نوتروفیل‌ها در حال حرکت در جهت مخالف این جریان مشاهده شدند و به سمت بافت آسیب دیده بودند.

تیم دکتر نارندورف این کانال‌ها را در سراسر جمجمه یافتند. تصویربرداری بسیار دقیق از نمونه‌های جمجمه انسان که از طریق جراحی به دست آمده بودند حضور این کانال‌ها در جمجمه را قطعی کرد. کانال‌هایی که در جمجمه انسان یافت شده از نظر قطر ۵ برابر کانال‌های یافت شده در موش بودند. چه در انسان‌ها و چه در موش‌ها این کانال‌ها در هر دو طرف داخلی و خارجی استخوان یافت شدند.

پژوهش‌های بعدی به دنبال شناسایی انواع دیگری از سلول‌ها خواهد بود که از طریق این تونل‌های تازه کشف شده مهاجرت می‌کنند؛ همچنین نقشی که این ساختارها در سلامت و بیماری ایفا می‌کنند مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

منبع: NIH

ارسال دیدگاه

loading