Ahli biologi di Harvard telah menemukan saluran yang tidak biasa yang menghubungkan sumsum tulang di ketebalan tengkorak ke jaringan otak, yang dapat menjelaskan bagaimana sel kekebalan memasuki otak selama peradangan. Temuan mereka dipresentasikan di jurnal Nature Neuroscience.
“Kami berencana untuk mempelajari bagaimana saluran ini mempengaruhi perkembangan penyakit Alzheimer, stroke, hipertensi, dan penyakit lain yang terkait dengan proses inflamasi. Selain itu, mereka bisa langsung mengantarkan obat ke otak,”catat Mathias Nahrendorf dari Harvard University (AS).
Benteng yang tak tertembus
Otak kita diisolasi dari seluruh tubuh oleh apa yang disebut blood-brain barrier (BBB) - lapisan padat sel astrosit khusus yang mengelilingi semua pembuluh darah otak dan tidak membiarkan apapun di dalamnya kecuali oksigen dan nutrisi.
Seperti yang dijelaskan para ilmuwan, penghalang ini bukanlah dinding monolitik, tetapi satu set sel "batu bata" yang aneh, di antaranya ada saluran kecil, yang disebut kontak erat. Baru-baru ini, ahli biologi telah menemukan bahwa kontak ini dapat meluas dalam kondisi tertentu dan membantu otak membersihkan diri dari puing-puing.
Narendorf dan rekan-rekannya secara tidak sengaja menemukan kemungkinan "pintu belakang" lain untuk infeksi atau sel kekebalan untuk memasuki otak manusia, mempelajari bagaimana sistem kekebalan tikus menanggapi berbagai bentuk stroke yang disebabkan oleh pembedahan atau kimiawi.
Timnya, seperti yang dicatat oleh ahli biologi, tertarik pada dari mana tubuh kecil itu berasal, yang pertama merespons kerusakan pembuluh darah dan pendarahan otak. Untuk menjawab pertanyaan ini, mereka menyuntikkan ke berbagai bagian sumsum tulang, di mana neutrofil terbentuk, sel kekebalan "respon cepat", cat khusus yang membuat mereka bersinar dalam warna berbeda, dan mengikuti migrasi mereka.
Video promosi:
Yang sangat mengejutkan Narendorf, bukanlah tubuh kekebalan yang terbentuk di tibia, "pabrik" utama sel semacam itu, tetapi "sepupu" mereka yang muncul di dalam tulang tengkorak yang pertama kali menembus pembuluh otak tikus yang rusak.
"Pintu masuk layanan" otak
Hal seperti ini sebelumnya dianggap mustahil, karena ahli biologi percaya bahwa sel-sel yang muncul di dalam tengkorak tidak memiliki cara untuk merembes melalui BBB dan masuk ke otak. Mencoba memahami bagaimana ini terjadi, penulis artikel mempelajari secara rinci struktur perbatasan antara tengkorak dan bagian dalamnya.
“Kami melihat tulang tengkorak dari semua sudut yang memungkinkan, mencoba memahami bagaimana neutrofil bisa masuk ke otak. Anehnya, kami menemukan banyak saluran mikroskopis yang secara langsung menghubungkan sumsum tulang ke otak,”lanjut Narendorf.
Pengamatan lebih lanjut dari saluran-saluran ini menunjukkan bahwa sel-sel bergerak melewatinya hanya ketika infeksi muncul di otak atau pembuluh darahnya rusak selama stroke. Dalam kasus lain, neutrofil tidak masuk ke otak, tetapi ke dalam pembuluh yang memberi makan tulang tengkorak, dan menyebar ke seluruh tubuh.
Struktur serupa, yang kira-kira lima kali lebih besar, juga ada di tengkorak manusia. Mereka, seperti yang disarankan oleh para ilmuwan, tidak hanya dapat melewati neutrofil, tetapi juga jenis sel lain yang belum ditemukan dan dipelajari.
Mengamatinya, ahli biologi Harvard berharap, akan membantu kita memahami bagaimana berbagai peradangan terjadi di otak dan bagaimana mereka dapat dikaitkan dengan penyakit neurodegeneratif dan autoimun.
