Aju veresoontes olevad rakud, mis on vajalikud palavikule reageerimiseks

Aju veresoontes olevad rakud, mis on vajalikud palavikule reageerimiseks

Linköpingi ülikooli teadlased on tuvastanud hiirte ajuveresoontes olevad rakud, mis on vajalikud palavikule reageerimiseks. PNAS-is avaldatud tulemused vastavad pikaajalisele küsimusele, millised organid on palaviku tekkega seotud.

Kõigil tekib aeg-ajalt palavik. Kui mõistame palaviku taga olevaid mehhanisme, saame ka aru, kuidas uued ravimid ja ravimeetodid võivad toimida.

Anders Blomqvist, Linköpingi ülikooli biomeditsiini ja kliiniliste teaduste instituudi emeriitprofessor

Palavik on organismi reaktsioon infektsioonile või põletikule ning kaitsemehhanism näiteks viiruste ja bakterite vastu. Kui keha mõjutab infektsioon või põletik, vabastab see vereringesse tsütokiinidena tuntud molekulid. Need molekulid on liiga suured, et läbida hematoentsefaalbarjääri – pisikeste veresoonte võrgustikku, mis kaitseb aju kahjulike ainete eest. Kuid palavik on vaid sümptom, mis avaldub pärast seda, kui aju ise signaale annab. Kuidas siis aju ära tunneb, et keha on mõjutanud põletik või infektsioon?

Seletus seisneb hematoentsefaalbarjääri välispinna retseptorites, mis tunnevad ära tsütokiinid. Need retseptorid edastavad signaali vere-aju barjääri veresoonte seinte sisepinnal asuvatele rakkudele, mida nimetatakse endoteelirakkudeks. Seejärel hakkavad nad tootma hormoonitaolist molekuli prostaglandiini E2, mis omakorda aktiveerib retseptorid hüpotalamuses, mis toimib keha termostaadina. Algatati palavikuline reaktsioon. Siiani oli aga ebaselge, kas see oli ainus palaviku põhjus.

Varem arvati, et palaviku esilekutsumiseks peavad prostaglandiinid tootma ka selliste organite teatud rakkudes nagu maks ja kopsud. Kuid Linköpingi ülikooli teadlased on nüüd näidanud, et see pole nii. Ajakirjas Proceedings of the National Academy of Sciences avaldatud hiirte uuringus näitavad PNAS Anders Blomqvist ja tema kolleegid, et aju endoteelirakud on ainsad, mis on palavikule reageerimiseks vajalikud.

"Meie tulemused vastavad küsimusele, mida on küsitud juba mitu aastakümmet. Seni ei olnud tõendeid selle kohta, et palavikureaktsiooni vallandamiseks on vaja ainult aju endoteelirakke. Nüüd oleme selle teadmiste lünga lõpetanud," ütleb Anders Blomqvist.

Teadlased töötasid geneetiliselt muundatud hiirtega, kellelt eemaldati teatud geenid, mis kodeerivad prostaglandiinide tootmist aju endoteelirakkudes. Seejärel süstiti hiirtele aineid, mis esinevad teatud bakterite rakuseintes ja põhjustasid sel moel palavikku. Geneetiliselt muundatud hiirtel ei ilmnenud pärast süstimist palavikku.

Sellest järeldasid teadlased, et need endoteelirakud on palaviku vallandamiseks vajalikud, kuid ei näidanud, kas need on piisavad. Sel põhjusel viisid teadlased läbi testid teise geneetiliselt muundatud hiiremudeliga, kus ainsad rakud, mis suutsid prostaglandiini E2 toota, olid aju endoteelirakud. Nendel hiirtel ilmnes palavikuline reaktsioon, mis kinnitas, et aju endoteelirakud on tõepoolest piisavad.

Need katsed said võimalikuks tänu täiustatud tehnikatele laboriloomade haldamiseks ja uurimiseks. Intravenoosse kateetri kirurgilise sisestamise ja kehatemperatuuri telemeetria abil salvestamise abil saab nii süste kui ka mõõtmisi teha ilma looma stressi tekitamata, võimaldades palaviku reaktsiooni täpsemalt jälgida.

"Laim avalikkus on pikka aega uskunud, et väikeloomade kehatemperatuur on kõrgem kui inimestel ja teistel suurimetajatel, umbes 40 kraadi. Kuid mõõtmised olid valed, kuna loomad olid protsessi käigus stressis. Meie kasutatud tehnikad näitavad, et hiirtel on sama temperatuur kui inimestel," räägib Anders Blomqvist.

Uuringut toetasid rahaliselt Rootsi Teadusnõukogu, Rootsi Ajufond ja Rootsi Vähiliit.

Allikas:

Linköpingi ülikool

Viide:

Shionoya, K. et al. (2022) Prostaglandiini selektiivne tootmine aju endoteelirakkudes on nii vajalik kui ka piisav palaviku esilekutsumiseks. PNAS. doi.org/10.1073/pnas.2122562119.

.