Ученые продвигают понимание здоровья гематоэнцефалического барьера

By Антуан Кочевой No comments

Ученые углубляют понимание здоровья гематоэнцефалического барьера
Клетки мозга, называемые астроцитами, отображаются зеленым цветом, а фиолетовый цвет означает нарушение гематоэнцефалического барьера. Вместе они показывают, что утечка происходит вокруг участков, где астроциты были удалены. Теперь, в исследовании потенциального воздействия на различные неврологические заболевания, ученые Института биомедицинских исследований Фралина представили первые экспериментальные данные, полученные на живом организме, которые показывают, что астроциты необходимы для здоровья гематоэнцефалического барьера. Предоставлено: Бен Хейтофф и др./Virginia Tech.

Твердые черепа защищают наш мозг от физических травм.

Помимо прочной внешней оболочки, мозг имеет внутреннюю защиту, в том числе мощный щит, называемый гематоэнцефалическим барьером, который защищает клетки мозга от токсичных и опасных для нервных клеток веществ в кровотоке. Если гематоэнцефалический барьер нарушен, возникают проблемы со здоровьем.

В ходе исследования, которое может повлиять на различные неврологические заболевания, исследователи Технологического института Вирджинии представили первые экспериментальные данные, полученные на живом организме, которые показывают, что обильная звездчатая клетка мозга, известная как астроцит, необходима для крови. -здоровье мозгового барьера.

Исследование, опубликованное в сегодняшнем онлайн-издании журнала GLIA, переоценивает традиционные утверждения о роли астроцитов в мозге и подтверждает давнее предположение — хотя оно недавно оспаривалось — что астроциты поддерживают гематоэнцефалический барьер.

Кроме того, это открытие дает ученым возможность понять болезни, при которых часто возникает нарушение гематоэнцефалического барьера, включая черепно-мозговые травмы, инсульт, эпилепсию, болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона.

«Утечка гематоэнцефалического барьера — проблема стареющего мозга, а также многих различных неврологических заболеваний», — сказала Стефани Робель, доцент Института биомедицинских исследований Фралина при VTC и старший автор исследования. «Без астроцитов гематоэнцефалический барьер становится неплотным и неэффективным, в результате чего ткань мозга становится уязвимой для различных заболеваний. Если мы знаем, что поддерживает барьер в здоровом мозге, мы сможем лучше понять, что идет не так при травматическом мозге. травмы и болезнь Альцгеймера — все проблемы со здоровьем, связанные с повреждением гематоэнцефалического барьера «.

Как правило, исследователи подозревают, что астроциты поддерживают гематоэнцефалический барьер, высвобождая факторы, помогающие поддерживать тесные связи между клетками в барьере.

В новом исследовании ученые из Института биомедицинских исследований Фралина генетически удалили небольшое количество астроцитов у взрослых мышей, чтобы определить, необходимы ли эти клетки для здоровья гематоэнцефалического барьера.

Исследователи использовали небольшие, средние и большие молекулярные индикаторы для оценки проницаемости гематоэнцефалического барьера. В некоторых областях все маркеры прошли через барьер, в то время как в других областях просочились только небольшие индикаторы, что позволяет предположить, что утечки имели место разного размера.

«Теперь у нас есть отличные инструменты, позволяющие узнать, что на самом деле астроциты делают в мозге взрослого человека», — сказал Робел, который также является доцентом в Школе нейробиологии Технологического института Вирджинии. «Возможно, эти утечки не были обнаружены в предыдущих исследованиях».

В последние годы появились противоречивые исследования, в которых ученые удаляли астроциты в моделях на животных без признаков повреждения гематоэнцефалического барьера.

Однако, когда ученые Технологического института Вирджинии использовали модель мышей, чтобы имитировать эффект удаления астроцитов, произошло разное постоянное повреждение гематоэнцефалического барьера, причем степень повреждения, возможно, пропорциональна количеству удаленных астроцитов. В этих сценариях ученые определили, что соседние астроциты не спасают гематоэнцефалический барьер при его повреждении.

Исследование началось после того, как ученые поставили под сомнение общепринятые положения нейробиологии.

«Я бы прочитал обзорную статью, в которой говорилось бы, что астроциты поддерживают гематоэнцефалический барьер в здоровом мозге взрослого человека, но редко сопровождалась цитата, которая показывала бы прямые доказательства этого факта», — сказал Бенджамин Хейтофф, первый Автор исследования и аспирант, который проводит исследования в лаборатории Робеля Биомедицинского научно-исследовательского института им. Фралина.

«Отсутствие доказательств подсказало мне, что это заявление не совсем разошлось», — сказал Хейтофф. «Предположения можно придерживаться в течение долгого времени, и требуются исследования, подобные нашему, с более чувствительными инструментами, чтобы их переоценить. Теперь, когда мы подкрепили это предположение прямыми экспериментальными данными, мы решили определить, как эта жизненно важная функция астроцитов поражается при заболевании и после травмы «

Нарушение гематоэнцефалического барьера связано с нейродегенеративным заболеванием. В случае черепно-мозговой травмы или сотрясения мозга нарушение гематоэнцефалического барьера, которое может произойти, связано с более высоким риском пожизненных последствий, включая снижение когнитивных функций и постоянный моторный дефицит.

«Когда люди получают сотрясение мозга, мы считали это» незначительной травмой «. Но наше последующее исследование показывает, что утечка гематоэнцефалического барьера сохраняется в тех областях, где астроциты не функционируют должным образом, что предполагает наличие долгосрочной устойчивой дисфункции барьера «, — сказал Хейтофф, сотрудник Департамента биологии. Наук Колледжа наук. «Понимание того, как возникает эта проблема и как ее можно исправить, — важные вопросы общественного здравоохранения. Мы должны знать, что делает этот барьер функциональным, чтобы разработать эффективное лечение, когда оно становится неэффективным»./P>

Добавить комментарий