ช่องเล็ก ๆ ที่ค้นพบภายในกะโหลกศีรษะมนุษย์อาจมีความสำคัญต่อสมอง

ทางลัดระหว่างกะโหลกศีรษะและสมองอาจเป็นวิธีที่เป็นไปได้สำหรับระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์ที่จะข้ามสิ่งกีดขวางเลือดและสมอง

เมื่อเร็ว ๆ นี้นักวิจัยได้ค้นพบช่องเล็กๆ ในหนูและกะโหลกมนุษย์ และอย่างน้อยในหนู เส้นทางเล็กๆ เหล่านี้ก็เป็นแหล่งสร้างภูมิคุ้มกันของสมองที่คาดไม่ถึง

ก่อนหน้านี้ นักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานว่าระบบภูมิคุ้มกันเชื่อมต่อกับสมองโดยการเลื่อนผ่านประตูศุลกากรทางระบบประสาท ซึ่งเป็นอุปสรรคที่แยกช่องเลือดออกจากเนื้อเยื่อประสาทที่สำคัญ

ตอนนี้ดูเหมือนว่าไม่จำเป็นต้องไปไกลกว่านี้ เซลล์ภูมิคุ้มกันภายในกระดูกที่ล้อมรอบสมองดูเหมือนจะมีเส้นทางที่ตรงกว่า

ปีที่แล้ว นักวิจัยพบว่ามีเซลล์ภูมิคุ้มกันจำนวนมากซ่อนอยู่ในไขกระดูกของกะโหลกหนู เมื่อต้องเผชิญกับไวรัสหรือเนื้องอกในสมอง เซลล์เหล่านี้จะเดินทางผ่านช่องกะโหลกศีรษะและเข้าไปในน้ำไขสันหลัง

ตอนนี้ ดูเหมือนว่าเส้นทางลับนี้เป็นถนนสองทางจริงๆ

เซลล์ภูมิคุ้มกันในหมวกกะโหลกศีรษะไม่เพียงแต่สามารถไหลไปยังสมองเท่านั้น นักวิจัยพบว่าน้ำไขสันหลังสามารถซึมผ่านไปยังกะโหลกศีรษะได้

ผู้เชี่ยวชาญคิดว่ามันใช้ได้ผลเหมือนกับการหยุดภูมิคุ้มกัน

SkullChannelช่องในกะโหลกศีรษะมนุษย์ (Herisson et al., ประสาทวิทยาธรรมชาติ, 2022)

ในขณะที่ของเหลวใสที่ดูดซับสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมจะไหลผ่านรอยแตกในกะโหลกศีรษะ เซลล์ในไขกระดูกจะคอยเฝ้าระวังภัยคุกคามอย่างใกล้ชิด

หากตรวจพบเชื้อโรค ไขกระดูกจะตอบสนองโดยการผลิตเซลล์ภูมิคุ้มกันเพื่อต่อสู้กับการติดเชื้อ

สารเรืองแสงตามรอยที่ฉีดเข้าไปในน้ำไขสันหลังของหนู แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าน้ำไขสันหลังไหลผ่านช่องทางย่อยมิลลิเมตรในหมวกกะโหลกศีรษะไปยังไขกระดูก

เมื่อนักวิจัยฉีดแบคทีเรียที่เป็นสาเหตุของเยื่อหุ้มสมองอักเสบในสมองของหนู ซึ่งกระตุ้นให้เกิดการอักเสบของเยื่อหุ้มสมองหรือเยื่อหุ้มสมอง การติดเชื้อก็เริ่มไหลเวียนภายในน้ำไขสันหลัง

จากนั้นทั้งของเหลวและแบคทีเรียก็บุกเข้าไปในกะโหลกศีรษะผ่านช่องทางเล็กๆ เหล่านี้ และกระตุ้นการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน

FRwwnMZUYAA2jGY แบคทีเรีย (สีเขียว) เข้าสู่ช่องกะโหลกศีรษะในสมองของหนู (Herisson et al., ประสาทวิทยาธรรมชาติ, 2022)

หนึ่งชั่วโมงหลังจากฉีดแบคทีเรียเข้าไปในสมองของหนู สเต็มเซลล์ 99 เปอร์เซ็นต์ในไขกระดูกกะโหลกศีรษะถูกติดฉลากด้วยแอนติบอดีตามลำดับ

Matthias Nahrendorf ผู้ซึ่งทำงานในโรงพยาบาล Massachusetts General Hospital และ Harvard University กล่าวว่า “ตอนนี้เรารู้แล้วว่าสมองสามารถส่งสัญญาณไปยังศูนย์กลางของภูมิคุ้มกันนี้ กล่าวคือ ร้องขอความช่วยเหลือในกรณีที่มีสิ่งผิดปกติ เช่น ระหว่างการติดเชื้อและการอักเสบ

“เซลล์ในไขกระดูกของกะโหลกศีรษะกำลังสอดส่องน้ำไขสันหลังที่ออกจากสมองผ่านทางช่องกะโหลกที่เราค้นพบก่อนหน้านี้”

ในปี 2018 Nahrendorf และเพื่อนร่วมงานของเขาได้ตระหนักว่าไขกระดูกในกะโหลกศีรษะของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมนั้นเชื่อมต่อโดยตรงกับเยื่อหุ้มสมองผ่านช่องทางหลอดเลือดเล็กๆ ในกระดูก

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา เป็นที่ชัดเจนว่ากะโหลกศีรษะเป็นแหล่งเฝ้าระวังภูมิคุ้มกันที่ถูกมองข้าม ก่อนหน้านั้น สันนิษฐานว่าสุขภาพของสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมได้รับการตรวจสอบโดยภูมิคุ้มกันที่อยู่ห่างไกลจากส่วนอื่นๆ ของร่างกาย

แต่ผลการวิจัยใหม่ชี้ให้เห็นว่าไซต์อื่น ๆ เหล่านี้ไม่เกี่ยวข้องอย่างน้อยก็ในตอนแรก หนึ่งชั่วโมงหลังจากที่นักวิจัยฉีดหนูที่มีเชื้อโรคในสมอง ไขกระดูกส่วนปลายในกระดูกขาของหนูไม่แสดงเซลล์ที่ติดฉลากแอนติบอดี อย่างไรก็ตาม ไขกระดูกกะโหลกศีรษะได้

นี่แสดงให้เห็นว่าระบบภูมิคุ้มกันที่ฝังอยู่ในกะโหลกศีรษะจะดูแลการติดเชื้อทางระบบประสาทก่อน

“โดยทั่วไป ไขกระดูกกะโหลกรับประกันการตรวจสอบอย่างใกล้ชิดเนื่องจากอยู่ใกล้และไขว้กับเยื่อหุ้มสมองและ [central nervous system]” ผู้เขียนเขียนในบทความใหม่ของพวกเขา

“สุ่มตัวอย่างอย่างต่อเนื่องของ [cerebrospinal fluid] การไหลออกแสดงให้เห็นว่าสถานะของไขกระดูกอาจสะท้อนถึงสุขภาพของสมองและไขกระดูกมีบทบาทสำคัญในการควบคุม [central nervous system] การอักเสบ”

เมื่อมองใกล้ ๆ ด้วยภูมิคุ้มกันพบว่าไขกระดูกในกะโหลกศีรษะของหนูมีองค์ประกอบของเซลล์ภูมิคุ้มกันที่แตกต่างกันเล็กน้อยกว่าไขกระดูกจากกระดูกหน้าแข้งของเมาส์

ในกะโหลกศีรษะ นิวโทรฟิลซึ่งเป็นแนวป้องกันแรกของระบบภูมิคุ้มกัน และโมโนไซต์ ซึ่งฆ่าผู้บุกรุกหรือเตือนเซลล์เม็ดเลือดอื่นๆ ให้ทำงาน ได้รับการเสริมสร้างอย่างมีนัยสำคัญหลังจากฉีดแบคทีเรียในสมองของหนู เซลล์ภูมิคุ้มกันเหล่านี้ยังกระจุกตัวอยู่ใกล้ไซนัสซึ่งมีน้ำไขสันหลังไหลและไขกระดูกอุดมไปด้วย

ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่าน้ำไขสันหลังเข้าถึงไขกระดูกกะโหลกศีรษะได้โดยตรง ยิ่งไปกว่านั้น เซลล์ภูมิคุ้มกันสามารถออกจากไขกระดูกเพื่อตอบสนองต่อสัญญาณน้ำไขสันหลังได้

ส่วนใหญ่แล้ว เส้นทางนี้จะมีประโยชน์ โดยการตรวจน้ำไขสันหลังอย่างสม่ำเสมอเพื่อหาผู้บุกรุกและตอบสนองตามนั้น ระบบภูมิคุ้มกันของกะโหลกศีรษะช่วยให้สมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีสุขภาพแข็งแรง

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าระบบภูมิคุ้มกันนี้ถูกขับเข้าสู่พิกัดเกินพิกัด?

Nahrendorf กล่าวว่า “สิ่งนี้อาจมีนัยสำคัญอย่างมากต่อสภาวะต่างๆ เช่น ภาวะสมองเสื่อมและโรคอัลไซเมอร์ เนื่องจากโรคเหล่านี้มีส่วนทำให้เกิดการอักเสบ”

แม้ว่าการค้นพบนี้ยังไม่ได้จำลองแบบในหมู่มนุษย์ แต่มีแนวโน้มว่าสมองของเราจะแสดงระบบที่คล้ายคลึงกันซึ่งข้ามสิ่งกีดขวางเลือดและสมอง ผู้เขียนได้ค้นพบช่องเล็กๆ ที่คล้ายกันซึ่งเชื่อมระหว่างกะโหลกศีรษะมนุษย์กับเยื่อหุ้มสมองของสมอง โดยใช้การสแกนไมโครซีทีสแกน ซึ่งแต่ละช่องมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1.5 มิลลิเมตร

ไม่ว่าเซลล์เม็ดเลือดขาวและน้ำไขสันหลังจะไหลผ่านช่องทางเหล่านี้ในสายพันธุ์ของเราเองหรือไม่ก็ตาม

ภาวะทางระบบประสาทของมนุษย์ เช่น โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง โรคกล้ามเนื้ออ่อนแรง และโรคกิลแลง-บาร์เร ล้วนถูกกำหนดโดยการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่โอ้อวด แต่วิธีการตอบสนองนี้เริ่มต้นอย่างรวดเร็วนั้นยังคงถูกระบุอยู่

“งานของเราอาจเป็นประโยชน์ในการศึกษาสถานการณ์เมื่อการตอบสนองของภูมิคุ้มกันเป็นอันตราย เช่น เมื่อเซลล์ภูมิคุ้มกันที่ได้รับจากไขกระดูกสร้างความเสียหายต่อสมองและเส้นประสาทโดยรอบ” Nahrendorf กล่าวเสริม

“การทำความเข้าใจว่าการอักเสบของเส้นประสาทเป็นเชื้อเพลิงอะไรเป็นขั้นตอนแรกในการปรับเปลี่ยนให้สำเร็จ”

การศึกษาได้รับการตีพิมพ์ใน ประสาทวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ.

.

(Visited 1 times, 1 visits today)

Be the first to comment

Leave a comment

Your email address will not be published.


*