I biologi di Harvard hanno scoperto canali insoliti che collegano il midollo osseo nello spessore del cranio al tessuto cerebrale, il che potrebbe spiegare come le cellule immunitarie entrano nel cervello durante l'infiammazione. I loro risultati sono stati presentati sulla rivista Nature Neuroscience.
"Abbiamo in programma di studiare come questi canali influenzano lo sviluppo della malattia di Alzheimer, ictus, ipertensione e altri disturbi associati a processi infiammatori. Inoltre, possono essere utilizzati per fornire farmaci direttamente al cervello ", afferma Mathias Nahrendorf dell'Università di Harvard (USA).
Una fortezza inespugnabile
Il nostro cervello è isolato dal resto del corpo dalla cosiddetta barriera emato-encefalica (BBB), uno strato denso di speciali cellule astrocitarie che circondano tutti i vasi sanguigni del cervello e non lasciano entrare nulla al suo interno tranne ossigeno e sostanze nutritive.
Come spiegano gli scienziati, questa barriera non è un muro monolitico, ma un insieme di peculiari celle "di mattoni", tra le quali ci sono piccoli condotti, i cosiddetti contatti stretti. Recentemente, i biologi hanno scoperto che questi contatti possono espandersi in determinate condizioni e aiutare il cervello a liberarsi dai detriti.
Narendorf ei suoi colleghi hanno scoperto accidentalmente un'altra possibile "porta di servizio" per le infezioni o le cellule immunitarie per entrare nel cervello umano, studiando come il sistema immunitario dei topi ha risposto a varie forme di ictus causati da interventi chirurgici o chimici.
Il suo team, come osserva il biologo, era interessato alla provenienza dei piccoli corpi, i primi a reagire a danni vascolari ed emorragia cerebrale. Per rispondere a questa domanda, hanno iniettato in diverse parti del midollo osseo, dove si formano i neutrofili, cellule immunitarie a "risposta rapida", una vernice speciale che le ha fatte brillare di diversi colori, e ne ha seguito la migrazione.
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Con grande sorpresa di Narendorf, non sono stati i corpi immunitari che si sono formati nella tibia, la principale "fabbrica" di tali cellule, ma i loro "cugini" che sono sorti all'interno delle ossa del cranio a penetrare per primi nei vasi danneggiati del cervello dei topi.
"Ingresso di servizio" del cervello
Qualcosa di simile era precedentemente considerato impossibile, dal momento che i biologi credevano che le cellule che sorgono all'interno del cranio non avessero modo di filtrare attraverso il BBB ed entrare nel cervello. Cercando di capire come sia successo, gli autori dell'articolo hanno studiato in dettaglio la struttura del confine tra il cranio e il suo interno.
“Abbiamo osservato le ossa del cranio da tutte le angolazioni possibili, cercando di capire come i neutrofili potessero entrare nel cervello. Sorprendentemente, abbiamo trovato molti canali microscopici che collegano direttamente il midollo osseo al cervello , continua Narendorf.
Un'ulteriore osservazione di questi canali ha mostrato che le cellule si muovono attraverso di essi solo quando compare un'infezione nel cervello o quando i suoi vasi sono danneggiati durante gli ictus. In altri casi, i neutrofili non entrano nel cervello, ma nei vasi che alimentano le ossa del cranio e si diffondono in tutto il resto del corpo.
Strutture simili, che sono circa cinque volte più grandi, sono presenti anche nel cranio umano. Come suggeriscono gli scienziati, possono trasmettere non solo i neutrofili, ma anche altri tipi di cellule che devono ancora essere scoperti e studiati.
Osservarli, sperano i biologi di Harvard, ci aiuterà a capire come si verificano varie infiammazioni nel cervello e come possono essere associate a malattie neurodegenerative e autoimmuni.
