Sistema immunitario / Vaccini

Canali cranici appena scoperti giocano un ruolo nell'immunità

I ricercatori hanno ora scoperto "piccoli canali" che consentono al cervello ferito di comunicare con il midollo osseo nel processo di infiammazione. Questi "tunnel" sono fondamentali per garantire una rapida risposta immunitaria.

L'infiammazione si verifica come risposta immunitaria a casi di infezione o lesioni all'interno del corpo.

La risposta immunitaria è soggetta a un complesso processo di coordinamento che coinvolge un tipo di tessuto spugnoso noto come midollo osseo.

Il midollo osseo può essere trovato all'interno di un certo numero di ossa, tra cui il cranio, le vertebre della colonna vertebrale e le ossa delle gambe, come la tibia.

Questo tessuto produce sia globuli rossi che alcuni tipi di cellule immunitarie, tutte implicate nell'infiammazione, che rispondono a ferite o infezioni.

Ora, uno studio condotto da ricercatori della Harvard Medical School di Boston, MA e parzialmente finanziato dal National Institutes of Health (NIH), ha scoperto come il cervello e il midollo osseo si coordinano per garantire una risposta immunitaria rapida e mirata.

La risposta, spiegano gli specialisti in un articolo pubblicato sulla rivista Nature Neuroscience, si trova in canali precedentemente sconosciuti che consentono ai due di comunicare.

"Abbiamo sempre pensato che le cellule immunitarie delle nostre braccia e delle nostre gambe viaggiassero attraverso il sangue verso il tessuto cerebrale danneggiato.Questi risultati suggeriscono che le cellule immunitarie possono invece prendere una scorciatoia per arrivare rapidamente alle aree di infiammazione", spiega Francesca Bosetti, direttore del programma al NIH Istituto nazionale dei disturbi neurologici e ictus.

"L'infiammazione gioca un ruolo fondamentale in molti disturbi cerebrali ed è possibile che i canali appena descritti possano essere importanti in una serie di condizioni: la scoperta di questi canali apre molte nuove vie di ricerca".

Francesca Bosetti

Il cervello ferito recluta aiuto dal cranio

I ricercatori hanno prima condotto il loro studio su un modello murino e, una volta sapevano cosa cercare, erano anche in grado di replicare le loro scoperte nell'uomo.

Usando tecniche avanzate di imaging ottico, hanno rintracciato i movimenti dei neutrofili, un tipo di cellula immunitaria in genere prima di migrare verso i luoghi del corpo che hanno subito una lesione.

Nello specifico, i ricercatori hanno potuto scoprire se i neutrofili che hanno raggiunto il tessuto cerebrale danneggiato a causa di un ictus o di una meningite sono stati rilasciati dal midollo osseo trovato nel cranio o dal midollo trovato nella tibia.

Guardando il cervello dei topi, gli scienziati hanno visto che, durante un ictus, il tessuto cerebrale ferito riceve neutrofili dal cranio, piuttosto che dalla tibia, nella maggior parte dei casi.

Durante un attacco cardiaco, tuttavia, i ricercatori hanno rivelato che è probabile che il cuore riceva un numero simile di neutrofili dal cranio e dal midollo della tibia, visto che il cuore si trova più lontano da entrambe le strutture ossee.

Inoltre, hanno notato che 6 ore dopo il verificarsi di un ictus, ci sono meno neutrofili nel midollo del cranio rispetto a quello della tibia.

Ciò che questo suggerisce è che il tessuto cerebrale danneggiato e il midollo trovato nel cranio hanno un mezzo diretto di "comunicazione", che consente una risposta immunitaria rapida e mirata dal "rispondente" più vicino.

Una scoperta 'inaspettata'

Come succede tutto questo? Il primo indizio circa i meccanismi coinvolti proveniva da una proteina del midollo osseo conosciuta come fattore 1 derivato dalle cellule stromali (SDF-1), il cui ruolo è quello di regolare quando le cellule immunitarie sono immagazzinate nel midollo osseo e quando vengono rilasciate.

Quando i livelli di SDF-1 diminuiscono, il midollo osseo rilascia i neutrofili, in modo che possano prendere parte al tessuto danneggiato.

Il team ha notato che i livelli di SDF-1 diminuiscono di 6 ore dopo un ictus solo nel midollo trovato nelle ossa del cranio, il che indica che il midollo osseo trovato nel cranio è in comunicazione diretta con il cervello, che lo "avvisa" del danno, "reclutare" la fonte più vicina di aiuto.

"Abbiamo (quindi) iniziato a esaminare il cranio con molta attenzione, osservandolo da tutti gli angoli, cercando di capire come i neutrofili stanno arrivando al cervello", spiega il coautore dello studio, il dottor Matthias Nahrendorf.

"Inaspettatamente, abbiamo scoperto minuscoli canali che collegavano il midollo direttamente con il rivestimento esterno del cervello", aggiunge.

Il Dr. Nahrendorf e il suo team hanno identificato tali "piccoli canali" di comunicazioni non solo su tutto il cranio, ma anche nella tibia.

Seguendo questi risultati nei topi, i ricercatori hanno poi cercato le stesse strutture negli umani e li hanno trovati; i canali che hanno osservato nei crani umani erano cinque volte più grandi di quelli visti nei topi, riportano.

Inoltre, nei topi e negli umani, i canali appaiono sia negli strati interni che esterni del cranio.

In futuro, gli scienziati sono desiderosi di vedere quali altri tipi di cellule possono muoversi attraverso questi canali appena scoperti e di scoprire ulteriori informazioni su come questi piccoli passaggi mediano la risposta immunitaria.

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