Az agy vérellátására is hatással lehet egy gyulladás, de mégis hogyan? Úgy tűnik, megvan a válasz

Az agyi keringés rendkívül dinamikus szabályozás alatt áll. A rendszer zavartalan működéséhez egyaránt szükség van az agyi keringés viszonylagos függetlenségének biztosítására a szervezet egészét jellemző vérnyomástól (autoreguláció), valamint megnövekedett idegsejt-aktivitás esetén az adott agyterületeken az extra vérellátás biztosítására (neurovaszkuláris csatolás).

A HUN-REN közleménye egy hasonlatot is hoz erre: ahogyan egy nagy épület különböző részeinek üzemeltetését is az aktuális igényekhez kell igazítani, az agyban is oda kell több vért juttatni, ahol fokozódik az idegsejtek aktivitása.

A Dénes Ádám vezette Neuroimmunológia Kutatócsoport (HUN-REN KOKI) korábbi munkái bizonyították már például, hogy az agyállomány 5–8 százalékát kitevő mikrogliasejtek az idegsejtekkel, erekkel és gliasejtekkel kialakított kapcsolataikon keresztül számos élettani folyamat szabályozásában részt vesznek. Azt is leírták, hogy e sejtek hatással vannak az erek átmérőjének változására, így az agyi vérkeringés szabályozásában is szerepet játszanak.

Az már ismert, hogy a gyulladás rontja az agyi keringés szabályozását, eddig azonban nem tudta pontosan a tudomány, hogy mi lehet ebben a mikroglia szerepe. Utóbbi azonban nem az egyetlen immunsejt az agyban. Az agyhártyákban, az erek szintjén és az agy-gerincvelői folyadékot termelő érfonat (choroid plexus) területén komplex határzónák alakultak ki, amelyek gátat szabnak a perifériás vér, makromolekulák és immunsejtek szabad belépésének az agyszövetbe.

Magyar kutatók fejlesztettek ki új módszert a baktériumfertőzések sejtszintű vizsgálatára

Baktériumfertőzések sejtszintű vizsgálatára fejlesztettek új, gépi tanuláson alapuló módszert a Szegedi Biológiai Kutatóközpont (SZBK) munkatársai a Magyar Molekuláris Medicina Kiválósági Központ (HCEMM) szakembereivel együttműködve.

E területek immunológiai védelmét az úgynevezett határzóna makrofágok látják el. Az épülethasonlatban a mikrogliasejtek a belső karbantartó és védelmi szolgálat tagjai, míg a határzóna makrofágok az épület bejáratainál és ellenőrzött átjáróinál dolgozó őrökhöz hasonlíthatók. Mindkét sejttípus részt vesz a védelemben, de eltérő helyen és eltérő feladatokkal.

A Nature Communications folyóiratban közzétett tanulmány elsőként tárja fel a mikroglia és a határzóna makrofágok eltérő, részben ellentétes szerepét az agyba történő fehérvérsejt-toborzásban és az agyi keringés szabályozásában az egész szervezetet érintő (szisztémás) gyulladás során.

A kutatók egérkísérletekben kimutatták, hogy míg a mikroglia elősegíti a vérből érkező fehérvérsejtek toborzását az agyi erekhez, a határzóna makrofágok korlátozzák azt. Ugyanakkor a mikroglia hiánya tovább rontja az agyi erek szén-dioxidra adott tágulási válaszát, míg a határzóna makrofágok eltávolítása javítja azt. Vagyis, magyarázzák, a két sejttípus nemcsak eltérő helyen működik, hanem különböző módon szabályozza az agyi gyulladásos és keringési folyamatokat.

A kutatók többféle sejtmanipulációs módszerrel azonosították a folyamat egyik fontos molekuláris mechanizmusát is: kimutatták, hogy a mikroglia által termelt IL-1α gyulladásos jelzőmolekula és az erek belső falát borító endotélsejtek IL-1R1 receptora szerepet játszik a gyulladás során kialakuló keringésszabályozási zavarban.

Ez a felismerés a későbbiekben új, célzott terápiás beavatkozások kidolgozásához is támpontot adhat.

A feltárt sejt-sejt interakciók és molekuláris mechanizmusok olyan agyi betegségek szempontjából is fontosak lehetnek, mint a stroke vagy a szklerózis multiplex (SM), ahol az agyba történő fehérvérsejt-beáramlás komplex módon befolyásolja az erek és az idegsejtek állapotát. A kísérletek arra is feleletet adtak, miért változik meg az agyi keringés és az idegsejtek hálózati aktivitása olyan légzőszervi betegségek során, mint az influenza vagy a COVID-19.

A most megjelent eredmények annak megértését is segíthetik, milyen mechanizmusokon keresztül hat a szisztémás gyulladás az agyi erek és a mikroglia állapotára például cukorbetegség vagy érelmeszesedés során, amelyek fokozatos gyulladásos terhelés alatt tartják a szervezet és az agy érhálózatát.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.