Mikroglia im riechkolben haben eine Nase für schützen das Gehirn vor einer Infektion
Forscher am National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS), Teil der Nationalen Institute der Gesundheit, haben identifiziert eine bestimmte, front-line-Verteidigung, die Grenzen der Infektion bis zum Bulbus und schützt die Neuronen des Bulbus von Schäden, die durch die Infektion. Nervenzellen in der Nase reagieren auf Gerüche eingeatmet und senden diese Informationen an eine region des Gehirns genannt der riechkolben. Obwohl die Lage der Nasen-Neuronen und Ihre Exposition gegenüber der äußeren Umgebung machen Sie ein leichtes Ziel für die Infektion durch luftgetragene Viren, virale Infektionen der Atemwege selten Ihren Weg aus dem riechkolben an den rest des Gehirns, wo Sie könnte dazu führen, einer potenziell tödlichen Gehirnentzündung. Die Studie wurde veröffentlicht in der Wissenschaft der Immunologie.
Unter Ausnutzung von speziellen Viren, die verfolgt werden können, die mit Fluoreszenz-Mikroskopie, die Forscher unter der Leitung von Dorian McGavern, Ph. D., senior investigator am NINDS, festgestellt, dass eine virale Infektion, die begann, in der Nase wurde gestoppt, bevor es richtig ausbreiten konnte, aus dem riechkolben für den rest des zentralen Nervensystems.
„Airborne-Viren eine Herausforderung für unser Immunsystem die ganze Zeit, aber nur selten sehen wir virale Infektionen, die zu neurologischen Bedingungen,“ sagte Dr. McGavern. „Dies bedeutet, dass das Immunsystem innerhalb dieser Region bemerkenswert gut schützen das Gehirn.“
Weitere Experimente zeigten, dass mikroglia, Zellen des Immunsystems in das zentrale Nervensystem, nahm eine unterschätzte Rolle zu helfen, das Immunsystem erkennt das virus und Tat dies in einer Weise beschränkt, dass die Schäden an den Neuronen selbst. Diese Schonung der Neuronen ist entscheidend, denn im Gegensatz zu den Zellen in den meisten anderen Geweben, die meisten neuronalen Populationen kommen nicht zurück.
Weil dieses, die das zentrale Nervensystem entwickelt, um verschiedene Abwehrmechanismen entwickelt, um Krankheitserreger aus. Allerdings, wenn luftgetragene Viren eingeatmet werden, Sie Reisen durch die Nasengänge und die Interaktion mit einem Gewebe genannt das olfaktorische Epithel, die verantwortlich ist für unser Gefühl der Geruch. Neuronen am Rand des olfaktorischen Systems erstrecken sich kleine Fortsätze durch den Knochen durch die Auskleidung der Nasenhöhle. Diese Projektionen geben Sie das Gehirn, indem es den Zugang zu Gerüchen in der Luft vorhanden ist. Neuronen im olfaktorischen Epithel bieten auch eine einfache Möglichkeit für Viren zu umgehen, traditionelle zentral-Nerven-system-Barrieren, indem Sie einen direkten Weg zum Gehirn.
„Wenn ein virus infiziert die Prozesse von Neuronen, die baumeln in den Atemwegen, es ist eine chance für das virus in das Gehirn zu gelangen, und letztendlich dazu führen, dass Enzephalitis oder meningitis,“ sagte Dr. McGavern. „Wir sind daran interessiert, das Verständnis von Immunreaktionen, die entwickeln sich an der Schnittstelle zwischen nasalen olfaktorischen Neuronen, die in die riechkolben, und der rest des Gehirns.“
Dr. McGavern das team konnte zeigen, dass CD8-T-Zellen, die Teil des Immunsystems verantwortlich für die Kontrolle von Viren, sind sehr wichtig für den Schutz des Gehirns nach der Infektion der Nasen-Gewebe. Mit advanced microscopy, seine Gruppe sah in Echtzeit, wie sich die CD8-T-Zellen geschützt das Gehirn aus einem Nasen-virus-Infektion.
Interessanterweise sind die CD8-T-Zellen, die nicht erscheinen, zu interagieren direkt mit Neuronen, die hauptsächlich infizierten Zellpopulation. Sie statt dessen der mikroglia, die das zentrale Nervensystem Immunzellen, wirken ein bisschen wie garbage-Kollektoren, die von clearing Zelltrümmer und tote Zellen material. Wenn Sie eine virale Infektion, die mikroglia scheinen, nehmen virus-material aus der Umgebung und präsentieren Sie dem Immunsystem als hätten Sie infiziert werden.
Auf diese Weise infizierte olfaktorischen Neuronen können „hand off“ virus-Partikel mikroglia, die wurden dann erkannt, indem die T-Zellen. Die T-Zellen dann reagieren durch die Freigabe antivirale Moleküle, deaktivieren Sie das virus von Neuronen in einer Weise, die nicht die Zellen zu töten. Weil mikroglia eine erneuerbare-Zell-Typ, diese Art der Interaktion Sinn macht, von einem evolutionären Standpunkt.
„Das Immunsystem hat Strategien entwickelt, die zu Gunsten der Erhaltung von Neuronen unter allen Umständen,“ sagte Dr. McGavern. „Hier können wir zeigen, dass mikroglia können ’nehmen Sie die blow‘ von Neuronen, die durch die Gewinnung der T-Zellen, die dann erlaubt es der Antiviren-Programm zu spielen.“
Beträchtliche Aufmerksamkeit gezahlt worden, um virale Infektionen der Atemwege, der spät, aufgrund der aktuellen COVID-19-Pandemie. Dr. McGavern darauf hingewiesen, dass, während das virus nicht untersucht wurde in diesen Experimenten, einige der Symptome, die Sie produziert vorschlagen, dass die gleichen Mechanismen, die hier beschrieben werden könnte in spielen.
„Einer der interessantesten Symptome im Zusammenhang mit einer Infektion durch neuartige coronavirus ist, dass viele Menschen verlieren Ihren Sinn für Geruch und Geschmack. Dies deutet darauf hin, dass das virus nicht nur eine respiratorische Erreger, aber wahrscheinlich Ziele oder stört olfaktorischen sensorischen Neuronen als auch.“
Es ist wichtig zu beachten, dass die weit verbreitete Infektion der olfaktorischen sensorischen Neuronen, ob von dem neuartigen coronavirus, das virus in dieser Studie verwendet werden, oder andere ähnliche virus, wird wahrscheinlich stören unser Geruchssinn. Im Gegensatz zu anderen Neuronen im zentralen Nervensystem, diese sensorischen Neuronen, beginnen in der Nase und am Ende in das Gehirn in der Lage sind, regenerieren sich nach einer Infektion wird gelöscht.
„Die Immunantwort beschreiben wir nicht schützen, olfaktorischen sensorischen Neuronen noch der Geruchssinn,“ sagte Dr. McGavern. „Das ist nicht unbedingt ein langfristiges Problem, da diese sensorischen Neuronen ersetzt werden kann, sobald das virus behandelt wird. Was kritisch ist, ist zu schützen das Gehirn und das zentrale Nervensystem von Enzephalitis oder meningitis—unser Geruchssinn können oft repariert werden, im Laufe der Zeit.“
