Клетки в кръвоносните съдове на мозъка, които са необходими за отговор на треска

Клетки в кръвоносните съдове на мозъка, които са необходими за отговор на треска

Изследователи от университета Линшьопинг са идентифицирали клетките в кръвоносните съдове на мозъка при мишки, които са необходими за отговор на треска. Резултатите, публикувани в PNAS, отговарят на отдавнашен въпрос за това кои органи участват в развитието на треска.

Всеки получава треска от време на време. Ако разберем механизмите зад треската, можем също така да разберем как новите лекарства и лечения могат да работят.

Андерс Блумквист, почетен професор, Институт по биомедицински и клинични науки, Университет Линкьопинг

Треската е реакция на тялото към инфекция или възпаление и защитен механизъм срещу вируси и бактерии, например. Когато тялото е засегнато от инфекция или възпаление, то освобождава молекули, известни като цитокини, в кръвта. Тези молекули са твърде големи, за да преминат през кръвно-мозъчната бариера, мрежа от малки кръвоносни съдове, които предпазват мозъка от вредни вещества. Но температурата е само симптом, който се проявява, след като мозъкът сам даде сигнали. И така, как мозъкът разпознава, че тялото е засегнато от възпаление или инфекция?

Обяснението се крие в рецепторите на външната повърхност на кръвно-мозъчната бариера, които разпознават цитокините. Тези рецептори предават сигнала към клетките на вътрешната повърхност на стените на кръвоносните съдове в кръвно-мозъчната бариера, наречени ендотелни клетки. След това започват да произвеждат хормоноподобната молекула простагландин Е2, която от своя страна активира рецепторите в хипоталамуса, който действа като термостат на тялото. Започна фебрилен отговор. Досега обаче не беше ясно дали това е единственият механизъм зад треската.

Преди това се смяташе, че простагландинът трябва да се произвежда и в определени клетки на такива органи като черния дроб и белите дробове, за да предизвика реакция на треска. Но изследователи от университета Линкьопинг сега показаха, че това не е така. В проучване върху мишки, публикувано в Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS, Anders Blomqvist и колегите му показват, че ендотелните клетки на мозъка са единствените, необходими за отговор на треска.

„Нашите резултати отговарят на въпрос, задаван от няколко десетилетия. Досега нямаше доказателства, че само ендотелните клетки в мозъка са необходими, за да предизвикат реакция на треска. Вече затворихме тази празнина в знанията“, казва Андерс Блумквист.

Изследователите са работили с генетично модифицирани мишки, в които са премахнали определени гени, които кодират производството на простагландин в ендотелните клетки на мозъка. След това мишките бяха инжектирани с вещества, които присъстват в клетъчните стени на определени бактерии и по този начин предизвикаха треска. Генетично модифицираните мишки не са показали реакция на треска след инжектирането.

От това изследователите заключиха, че тези ендотелни клетки са необходими за предизвикване на треска, но не показаха дали са достатъчни. Поради тази причина изследователите проведоха тестове върху друг генетично модифициран модел на мишка, в който единствените клетки, способни да произвеждат простагландин Е2, бяха мозъчните ендотелни клетки. Тези мишки показаха отговор на треска, потвърждавайки, че ендотелните клетки на мозъка наистина са достатъчни.

Тези експерименти станаха възможни благодарение на усъвършенствани техники за управление и изследване на лабораторни животни. Чрез хирургично поставяне на интравенозен катетър и записване на телесната температура с помощта на телеметрия, както инжекциите, така и измерванията могат да се извършват без стрес на животното, което позволява по-отблизо да се наблюдава реакцията на треска.

„Широката общественост отдавна вярваше, че телесната температура на малките животни е по-висока от тази на хората и другите големи бозайници, около 40 градуса. Но измерванията бяха погрешни, защото животните бяха стресирани по време на процеса. Техниките, които използвахме, показват, че мишките имат същата температура като хората“, казва Андерс Блумквист.

Изследването е подкрепено финансово от Шведския изследователски съвет, Шведската мозъчна фондация и Шведското дружество за борба с рака.

източник:

Университет Линчопинг

Справка:

Shionoya, K., et al. (2022) Селективното производство на простагландин в мозъчните ендотелни клетки е едновременно необходимо и достатъчно за предизвикване на треска. PNAS. doi.org/10.1073/pnas.2122562119.

.