Stanice u krvnim žilama mozga koje su potrebne za odgovor na temperaturu

Stanice u krvnim žilama mozga koje su potrebne za odgovor na temperaturu

Istraživači sa Sveučilišta Linköping identificirali su stanice u krvnim žilama mozga kod miševa koje su neophodne za odgovor na temperaturu. Rezultati, objavljeni u PNAS-u, odgovaraju na dugotrajno pitanje o tome koji su organi uključeni u razvoj groznice.

Svatko povremeno dobije temperaturu. Ako razumijemo mehanizme iza groznice, također možemo razumjeti kako novi lijekovi i tretmani mogu djelovati.”

Anders Blomqvist, profesor emeritus, Institut za biomedicinske i kliničke znanosti, Sveučilište Linköping

Groznica je reakcija tijela na infekciju ili upalu i obrambeni mehanizam protiv virusa i bakterija, na primjer. Kada je tijelo pogođeno infekcijom ili upalom, ono oslobađa molekule poznate kao citokini u krvotok. Te su molekule prevelike da bi prošle kroz krvno-moždanu barijeru, mrežu sićušnih krvnih žila koje štite mozak od štetnih tvari. Ali groznica je samo simptom koji se manifestira nakon što sam mozak da signale. Dakle, kako mozak prepoznaje da je tijelo zahvaćeno upalom ili infekcijom?

Objašnjenje leži u receptorima na vanjskoj površini krvno-moždane barijere koji prepoznaju citokine. Ovi receptori prenose signal stanicama na unutarnjoj površini stijenki krvnih žila u krvno-moždanoj barijeri, koje se nazivaju endotelne stanice. Zatim počinju proizvoditi molekulu sličnu hormonu prostaglandin E2, koja zauzvrat aktivira receptore u hipotalamusu, koji djeluje kao tjelesni termostat. Započela je febrilna reakcija. Međutim, do sada nije bilo jasno je li to jedini mehanizam iza groznice.

Prethodno se smatralo da se prostaglandin također mora proizvoditi u određenim stanicama organa kao što su jetra i pluća kako bi potaknuo odgovor na temperaturu. Ali istraživači sa Sveučilišta Linköping sada su pokazali da to nije tako. U studiji na miševima objavljenoj u Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS, Anders Blomqvist i njegovi kolege pokazuju da su moždane endotelne stanice jedine koje su potrebne za odgovor na temperaturu.

"Naši rezultati odgovaraju na pitanje koje se postavlja nekoliko desetljeća. Do sada nije bilo dokaza da su samo endotelne stanice u mozgu potrebne za pokretanje reakcije groznice. Sada smo zatvorili ovu prazninu u znanju", kaže Anders Blomqvist.

Istraživači su radili s genetski modificiranim miševima kod kojih su uklonili određene gene koji kodiraju proizvodnju prostaglandina u endotelnim stanicama mozga. Miševima su zatim ubrizgane supstance koje se nalaze u stjenkama stanica određenih bakterija i na taj način izazvale temperaturu. Genetski modificirani miševi nisu pokazali temperaturu nakon injekcije.

Iz toga su istraživači zaključili da su te endotelne stanice neophodne za izazivanje groznice, ali nisu pokazali jesu li dovoljne. Iz tog razloga, istraživači su proveli testove na drugom genetski modificiranom modelu miša u kojem su jedine stanice sposobne proizvoditi prostaglandin E2 bile endotelne stanice mozga. Ovi miševi su pokazali temperaturni odgovor, potvrđujući da su endotelne stanice mozga doista dovoljne.

Ove pokuse omogućile su napredne tehnike upravljanja i proučavanja laboratorijskih životinja. Kirurškim umetanjem intravenskog katetera i bilježenjem tjelesne temperature pomoću telemetrije, i injekcije i mjerenja mogu se izvesti bez stresa kod životinje, što omogućuje detaljnije promatranje reakcije na temperaturu.

"Javnost je dugo vjerovala da je tjelesna temperatura malih životinja viša nego kod ljudi i drugih velikih sisavaca, oko 40 stupnjeva. Ali mjerenja su bila pogrešna jer su životinje bile pod stresom tijekom procesa. Tehnike koje smo koristili pokazuju da miševi imaju istu temperaturu kao i ljudi", kaže Anders Blomqvist.

Istraživanje su financijski podržali Švedsko istraživačko vijeće, Švedska zaklada za mozak i Švedsko društvo za borbu protiv raka.

Izvor:

Sveučilište Linköping

Referenca:

Shionoya, K. i sur. (2022) Selektivna proizvodnja prostaglandina u endotelnim stanicama mozga je i neophodna i dovoljna za izazivanje groznice. PNAS. doi.org/10.1073/pnas.2122562119.

.