Các nhà khoa học phát hiện những đường hầm bí mật giữa sọ và não
Bạn có biết rằng bạn có những đường hầm tí hon trong đầu mình? Chưa có ai từng biết về điều này cho đến tận gần đây. Nhưng đó là sự thực, một nhóm các nhà nghiên cứu y học mới tìm ra ở chuột và người những kênh siêu nhỏ kết nối tủy xương sọ với bề mặt não. những đường hầm bí mật giữa sọ và não
Nghiên cứu chỉ ra rằng chúng có thể cung cấp một lộ trình trực tiếp cho các tế bào miễn dịch từ tủy xương tràn vào não trong trường hợp não tổn thương. những đường hầm bí mật giữa sọ và não
Trước đó, các nhà khoa học từng nghĩ rằng các tế bào miễn dịch được vận chuyển qua dòng máu tới các phần của cơ thể để đối phó với tình trạng viêm não sau những ca đột quỵ, chấn thương và bất thường ở não.
Phát hiện mới này gợi ý rằng các tế bào này có một đường tắt
Những đường hầm siêu nhỏ được phát hiện khi các nhà khoa học thiết kế thí nghiệm để tìm hiểu cách mà các tế bào miễn dịch được chuyển đến não, sau đột quỵ hoặc viêm màng não, từ xương sọ hoặc từ hai xương lớn ở cẳng chân (xương chày). những đường hầm bí mật giữa sọ và não
Tế bào miễn dịch mà họ theo dõi là bạch cầu trung tính (neutrophils), “kẻ phản ứng đầu tiên” của đội qua miễn dịch. Khi có điều bất thường, nó là một trong những tế bào đầu tiên cơ thể gửi đến vị trí đó để giúp hạn chế bất cứ thứ gì gây ra tình trạng viêm.
Nhóm nghiên cứu đã phát triển một kỹ thuật để đánh dấu tế bào bằng các thuốc nhuộm huỳnh quang bám màng hoạt động như là “thiết bị” theo dõi tế bào. Họ đã xử lý các tế bào này bằng thuốc nhuộm, sau đó tiêm chúng vào tủy xương chuột. Các tế bào đánh dấu đỏ được tiêm vào xương sọ, trong khi các tế bào đánh dấu màu xanh lá được tiêm vào xương chày.
Ngay khi các tế bào đi vào tủy xương, các nhà nghiên cứu đã gây ra một vài mô hình viên mãn tính, bao gồm cả việc đột quỵ cũng như viêm não và màng não bằng hóa chất.
Họ đã thấy rằng xương sọ đóng góp các tế bào bạch cầu trung tính trong các trường hợp viêm màng não và đột quỵ nhiều hơn đáng kể so với xương chày. Ngược lại, sau một cơn đau tim, xương sọ và xương chày cung cấp số lượng tế bào bạch cầu trung tính bằng nhau tới tim, vốn cách xa cả hai xương này. Nhóm nghiên cứu cũng quan sát thấy được rằng sáu giờ sau đột quỵ, có ít neutrophil ở trong tủy xương sọ hơn so với tủy xương chày, gợi ý rằng tủy xương sọ đã giải phóng nhiều tế bào đến vị trí tổn thương hơn.
Họ cũng phát hiện ra những khác biệt trong hoạt động của tủy xương trong suốt quá trình viêm có thể đưỡ xác định bởi SDF-1, một phân tử giữ các tế bào miễn dịch trong tủy xương. Khi mức độ SDF-1 giảm, bạch cầu trung tính được giải phóng từ tủy xương. Các nhà nghiên cứu thấy mức SDF-1 giảm 6 giờ sau đột quỵ nhưng chỉ thấy ở tủy xương sọ chứ không thấy ở xương chày. Các kết quả gợi ý rằng sự giẩm mức độ SDF-1 có thể là một đáp ứng với mô tổn thương và cảnh báo cũng như huy động chỉ vùng tủy xương nào gần với vị trí viêm nhất.
“Chúng tôi bắt đầu kiểm tra xương sọ một cách rất kỹ lưỡng, xem xét từng góc độ, cố gắng tìm ra cách các tế bào bạch cầu đi đến não,” theo lời Matthias Nahrendorf từ Trường Đại học Y Harvard và Bệnh viện đa khoa Massachusetts ở Boston. “Thật không ngờ, chúng tôi phát hiện những kênh siêu nhỏ kết nối trực tiếp tủy xương với lớp ngoài của não.”
(Herrison et al./Nature Neuroscience)
Sử dụng kỹ thuật organ-bath microscopy (sử dụng một bể để duy trì tính nguyên vẹn của mô trong quá trình nghiên cứu), nhóm đã chụp được hình ảnh của bề mặt bên trong của sọ chuột. Ở đó, họ thấy được các kênh có kích cỡ hiển vi nối kết trực tiếp tủy xương sọ với màng ngoài của não, lớp màng bảo vệ bao bọc não.
Thông thường, các tế bào hồng cầu chảy qua các kênh này từ bên trong hộp sọ đến tủy; nhưng trong trường hợp đột quỵ chẳng hạn, chúng được huy động để vận chuyển bạch cầu trung tính theo chiều ngược lại, từ tủy xương sọ đến não. những đường hầm bí mật giữa sọ và não
Tuy nhiên đó chỉ là ở chuột thôi. Để chứng mình điều đó có ở trên người hay không, họ đã thu các mẫu xương sọ người từ phẫu thuật và thực hiện các kỹ thuật hình ảnh chi tiết. những đường hầm bí mật giữa sọ và não
Họ cùng để ý đến các kênh : đường kính lớn hơn gấp 5 lần so với các kênh ở chuột, cả ở lớp bên trong và bên ngoài xương. những đường hầm bí mật giữa sọ và não
Đó là một phát hiện tuyệt vời, bởi vì viêm đóng một vai trò trong nhiều bất thường về não bộ, và nó có thể giúp các nhà khoa học hiểu nhiều hơn các cơ chế của điều này. Nó cũng có thể giúp hiểu hơn về các bệnh như đa xơ cứng, trong đó hệ thống miễn dịch tấn công chính bộ não. những đường hầm bí mật giữa sọ và não
Tuy nhiên, nghiên cứu sâu hơn sẽ cần được thực hiện để xác định những loại tế bào đồng hành cùng bạch cầu trung tính sử dụng các đường hầm này, cũng như vai trò của chúng trong các bệnh khác nhau.
Nghiên cứu của họ đã được công bố trên tạp chí Nature Neuroscience.
Xem chi tiết
- Fanny Herisson, Vanessa Frodermann, Gabriel Courties, David Rohde, Yuan Sun, Katrien Vandoorne, Gregory R. Wojtkiewicz, Gustavo Santos Masson, Claudio Vinegoni, Jiwon Kim, Dong-Eog Kim, Ralph Weissleder, Filip K. Swirski, Michael A. Moskowitz, Matthias Nahrendorf. Direct vascular channels connect skull bone marrow and the brain surface enabling myeloid cell migration. Nature Neuroscience, 2018; DOI: 10.1038/s41593-018-0213-2
Đọc thêm: phát hiện tế bào thần kinh mới ở người
Theo ScienceAlert và Science Daily
Iceberg (biên tập)
tapchisinhhoc.com
No Responses