...il cervello e il sistema immunitario

A.D.

I ricercatori trovano l'anello mancante tra il cervello e il sistema immunitario.

Implicazioni profonde per le malattie neurologiche dall'autismo all'Alzheimer alla sclerosi multipla.

In una straordinaria scoperta che ha rovesciato decenni di insegnamento dei libri di testo, i ricercatori della University of Virginia School of Medicine hanno determinato che il cervello è direttamente collegato al sistema immunitario da vasi che in precedenza non esistevano. Che tali navi possano essere sfuggite al rilevamento quando il sistema linfatico è stato così accuratamente mappato in tutto il corpo è sorprendente da solo, ma il vero significato della scoperta risiede negli effetti che potrebbe avere sullo studio e sul trattamento delle malattie neurologiche che vanno dall'autismo alla malattia di Alzheimer alla sclerosi multipla.

"Invece di chiedere, 'Come studiamo la risposta immunitaria del cervello?' "Perché i pazienti con sclerosi multipla hanno gli attacchi immunitari?" ora possiamo affrontarlo meccanicamente. Perché il cervello è come ogni altro tessuto collegato al sistema immunitario periferico attraverso i vasi linfatici meningei ", ha dichiarato Jonathan Kipnis, PhD, professore presso il Dipartimento di Neuroscienze UVA e direttore del Center for Brain Immunology and Glia (BIG) dell'UVA. “Cambia completamente il modo in cui percepiamo l'interazione neuro-immune. L'abbiamo sempre percepito prima come qualcosa di esoterico che non può essere studiato. Ma ora possiamo porre domande meccanicistiche. "

"Riteniamo che per ogni malattia neurologica che ha una componente immunitaria ad essa, queste navi possano svolgere un ruolo importante", ha detto Kipnis. "Difficile immaginare che questi vasi non sarebbero coinvolti in una malattia [neurologica] con una componente immunitaria."

Nuova scoperta nel corpo umano

Kevin Lee, PhD, presidente del Dipartimento di Neuroscienze UVA, ha descritto la sua reazione alla scoperta del laboratorio di Kipnis: “La prima volta che questi ragazzi mi hanno mostrato il risultato di base, ho appena detto una frase: 'Dovranno cambiare il libri di testo '. Non c'è mai stato un sistema linfatico per il sistema nervoso centrale, ed è stato molto chiaro da quella prima osservazione singolare - e da allora hanno fatto molti studi per sostenere la scoperta - che cambierà radicalmente il modo in cui le persone guardano al centro relazione del sistema nervoso con il sistema immunitario. "

Anche Kipnis inizialmente era scettico. “Non credevo davvero che esistessero strutture nel corpo di cui non siamo a conoscenza. Pensavo che il corpo fosse mappato ", ha detto. “Pensavo che queste scoperte fossero finite da qualche parte intorno alla metà del secolo scorso. Ma a quanto pare non l'hanno fatto. "

"Molto ben nascosto"

La scoperta è stata resa possibile dall'opera di Antoine Louveau, PhD, un borsista post-dottorato nel laboratorio di Kipnis. I vasi sono stati rilevati dopo che Louveau ha sviluppato un metodo per montare le meningi di un topo - le membrane che coprono il cervello - su un singolo vetrino in modo da poter essere esaminati nel loro insieme. "In realtà è stato abbastanza facile", ha detto. "C'era un trucco: abbiamo fissato le meningi all'interno della calotta cranica, in modo che il tessuto fosse fissato nelle sue condizioni fisiologiche, quindi l'abbiamo sezionato. Se avessimo fatto il contrario, non avrebbe funzionato. "

Dopo aver notato modelli simili a vasi nella distribuzione delle cellule immunitarie sui suoi vetrini, ha testato i vasi linfatici ed eccoli lì. L'impossibile esisteva. Il Louveau dalle parole morbide ha ricordato il momento: "Ho chiamato Jony [Kipnis] al microscopio e ho detto:" Penso che abbiamo qualcosa "."

Mappe del sistema linfatico: vecchie (a sinistra) e aggiornate per riflettere la scoperta degli UVA. Immagine di credito: University of Virginia Health System.

Per quanto riguarda il modo in cui i vasi linfatici del cervello sono riusciti a sfuggire all'avviso per tutto questo tempo, Kipnis li ha descritti come "molto ben nascosti" e ha notato che seguono un grosso vaso sanguigno nei seni, un'area difficile da immaginare. "È così vicino al vaso sanguigno, ti manca solo", ha detto. "Se non sai cosa stai cercando, ti manca."

"L'imaging dal vivo di queste navi era fondamentale per dimostrare la loro funzione e non sarebbe possibile senza la collaborazione con Tajie Harris", ha osservato Kipnis. Harris, un dottorato di ricerca, è un assistente professore di neuroscienze e membro del GRANDE centro. Kipnis ha anche salutato le abilità chirurgiche "fenomenali" di Igor Smirnov, un ricercatore associato nel laboratorio di Kipnis, il cui lavoro è stato fondamentale per il successo dell'imaging dello studio.

Alzheimer, Autismo, SM e oltre

La presenza inattesa dei vasi linfatici solleva un numero enorme di domande che ora hanno bisogno di risposte, sia sul funzionamento del cervello che sulle malattie che lo affliggono. Ad esempio, prendi il morbo di Alzheimer. "Nell'Alzheimer, ci sono accumuli di grandi pezzi di proteine ​​nel cervello", ha detto Kipnis. "Pensiamo che potrebbero accumularsi nel cervello perché non vengono rimossi in modo efficiente da queste navi". Ha osservato che le navi sembrano diverse con l'età, quindi il ruolo che svolgono nell'invecchiamento è un'altra strada da esplorare. E c'è un'enorme varietà di altre malattie neurologiche, dall'autismo alla sclerosi multipla, che devono essere riconsiderate alla luce della presenza di qualcosa che la scienza ha insistito che non esistesse.

A PROPOSITO DI QUESTA RICERCA SULLE NEUROSCIENZE

I risultati sono stati pubblicati online dalla prestigiosa rivista Nature e appariranno in una prossima edizione cartacea. L'articolo è stato scritto da Louveau, Smirnov, Timothy J. Keyes, Jacob D. Eccles, Sherin J. Rouhani, J. David Peske, Noel C. Derecki, David Castle, James W. Mandell, Lee, Harris e Kipnis.

Finanziamento: lo studio è stato finanziato dalle sovvenzioni del National Institutes of Health R01AG034113 e R01NS061973. Louveau era un membro della Fondation pour la Recherche Medicale.

Fonte: Debra Kain - Sistema sanitario dell'Università della Virginia
Fonte immagine : L'immagine è attribuita al Sistema sanitario dell'Università della Virginia
Ricerca originale: abstract per "Caratteristiche strutturali e funzionali dei vasi linfatici del sistema nervoso centrale" di Antoine Louveau, Igor Smirnov, Timothy J Keyes, Jacob D. Eccles, Sherin J. Rouhani, J. David Peske, Noel C. Derecki, David Castle, James W. Mandell, Kevin S. Lee, Tajie H. Harris e Jonathan Kipnis in Nature . Pubblicato online il 1 giugno 2015 doi: 10.1038 / nature14432

Astratto

Caratteristiche strutturali e funzionali dei vasi linfatici del sistema nervoso centrale

Una delle caratteristiche del sistema nervoso centrale è la mancanza di un sistema di drenaggio linfatico classico. Sebbene ora sia accettato che il sistema nervoso centrale subisce una costante sorveglianza immunitaria che si svolge all'interno del compartimento meningeo1, 2, 3, i meccanismi che regolano l'ingresso e l'uscita delle cellule immunitarie dal sistema nervoso centrale rimangono poco compresi4, 5, 6. In alla ricerca di gateway per cellule T dentro e fuori le meningi, abbiamo scoperto vasi linfatici funzionali che rivestono i seni durali. Queste strutture esprimono tutte le caratteristiche molecolari delle cellule endoteliali linfatiche, sono in grado di trasportare sia il fluido sia le cellule immunitarie dal liquido cerebrospinale e sono collegate ai linfonodi cervicali profondi. La posizione unica di queste navi potrebbe aver impedito la loro scoperta fino ad oggi, contribuendo così al concetto di vecchia data dell'assenza di vascolarizzazione linfatica nel sistema nervoso centrale. La scoperta del sistema linfatico del sistema nervoso centrale può richiedere una rivalutazione delle ipotesi di base in neuroimmunologia e gettare nuova luce sull'eziologia delle malattie neuroinfiammatorie e neurodegenerative associate alla disfunzione del sistema immunitario.

"Caratteristiche strutturali e funzionali dei vasi linfatici del sistema nervoso centrale" di Antoine Louveau, Igor Smirnov, Timothy J. Keyes, Jacob D. Eccles, Sherin J. Rouhani, J. David Peske, Noel C. Derecki, David Castle, James W. Mandell, Kevin S. Lee, Tajie H. Harris e Jonathan Kipnis in Nature . Pubblicato online il 1 giugno 2015 doi: 10.1038 / nature14432

FONTEhttps://neurosciencenews.com/lymphatic-system-brain-neurobiology-2080/