Göttingen Üniversitesi Tıp Merkezi’ndeki Nöroimmünoloji ve Multipl Skleroz Araştırma Enstitüsü’ndeki bilim adamları, patojenik bağışıklık hücrelerinin sinir sistemini istila etmek ve yıkıcı iltihabı tetiklemek için meninkslerin iç, yumuşak katmanlarını kullandığını, ancak dış sert katmanı kullanmadığını keşfettiler.
Meninksler, multipl sklerozun (MS) hastalık sürecinde önemli ölçüde yer alır. Merkezi sinir sisteminin bu kronik iltihabi hastalığında, özel bağışıklık hücreleri yanlışlıkla hastanın kendi beyin dokusuna saldırır. Meninksler, sadece kendi kendini tahrip eden hücrelerin beyne girmesi için bir geçit görevi görmekle kalmaz, aynı zamanda hücrelerin kendi kendini tahrip eden saldırıyı tetiklediği ve onu kalıcı olarak sürdürdüğü yerdir. Bu süreçte meninkslerin farklı katmanlarının oynadığı rol daha önce belirsizdi.
Prof. Dr. Francesca Odoardi ve Prof. Dr. Alexander Flügel tarafından yönetilen Göttingen Üniversitesi Tıp Merkezi’ndeki (UMG) Nöroimmünoloji ve Multipl Skleroz Araştırmaları Enstitüsü’nden bir araştırma ekibi, artık net bir hastalık olduğunu gösterebildi. meninksler arasında MS hastalığı sürecindeki rollerin dağılımı. Beklenenin aksine, beyne bitişik olan meninkslerin neredeyse yalnızca iç katmanları, beyne yapılan otoimmün saldırıya dahil olur. Öte yandan dış, aslında “bağışıklık dostu” sert meninksler (dura), inflamatuar süreçten pratik olarak dışlanır. Sonuçlar 30 Haziran 2022’de derginin çevrimiçi baskısında yayınlandı. Doğa Sinirbilimi.
MS için olası bir tedavi için sonuçların önemi ve görünümü
Yayının kıdemli yazarlarından Prof. Dr. Francesca Odoardi, “Bu araştırma sonuçları, otoimmün süreçlerin nasıl tetiklendiğini anlamamız için önemlidir” diyor. Devam ediyor: “Farklı beyin katmanlarının kan damarlarındaki hastalığa neden olan T hücrelerinin davranışı, kan damarının geçirgenliğinin T hücrelerinin bağlanması ve göçü için belirleyici olmadığını çok açık bir şekilde göstermektedir. Belirleyici faktör, daha ziyade, T hücrelerinin damar duvarına bağlanabileceği uygun yapışma moleküllerinin varlığı.”
Çalışmanın sonuçları aynı zamanda merkezi sinir sisteminin bariyer işlevine dair yeni bilgiler de sağlıyor. Buna göre, yumuşak meninkslerin çöpçü hücreleri, beyin proteinlerinin veya bunların parçalarının yerel olarak emilmesini ve “atılmasını” sağlamada çok etkili görünmektedir. Sert meninkslere girmezler ve lenf damarları yoluyla lenf düğümlerine ulaşmazlar.
Prof. Odoardi, “Beyin proteinlerinin dağılımı, bu nedenle, en azından sağlıklı durumda, beyin ve hemen bitişik meninkslerle kesinlikle sınırlıdır. Yumuşak meninksler, açıkça, salınan beyin proteinlerinin iletimini sınırlayan bir tür filtre görevi görür” diye açıklıyor. . Bu, beyni bağışıklık sistemi için daha az “görünür” hale getirir ve böylece normalde otoimmün reaksiyonlara karşı daha iyi korunur.
Yayının diğer kıdemli yazarı Prof. Dr. Flügel, “Hastalık durumunda, yumuşak meninksler ve bitişik beyin dokusu da öncelikle otoimmün inflamasyondan etkilenir” diye ekliyor. “Bu nedenle, otoimmün iltihabı frenlemeye yönelik terapötik çabalar, bu nedenle, özellikle yumuşak meninkslere ve beyin dokusuna yönelik olmalıdır. Öte yandan, sert meninksler ve bunların lenfatik damarları, öncelikli bir hedef olarak düşünülmemelidir.”
Birkaç katmandan oluşan meninksler beyni zararlı etkilerden korur. Hassas beyin dokusuna mekanik destek sağlarlar ve onun patojenlere karşı savunmasını sağlarlar. Beyin dokusunun kendisi özel bir kan-beyin bariyeri ile kapatılır ve pratik olarak bağışıklık savunma sisteminin hücrelerinden korunur. Böylece patojenler yakalanabilir ve doğrudan beyin dokusunun sınırında etkili bir şekilde mücadele edilebilir.
Bağışıklık hücreleri ise meninkslere göç edebilir, ancak meninksler davetsiz misafirler için bir geçiş kapısı da olabilir. Multipl sklerozda bulunanlar gibi tehlikeli, kendi kendine zarar veren bağışıklık hücreleri, beyin dokusuna meninksler yoluyla nüfuz edebilir ve ciddi onarılamaz hasara neden olabilir. Ancak, hastalığa neden olan hücrelerin meninkslere tam olarak nereden girdiği ve orada kendi kendini yok eden inflamatuar hastalığı (otoimmün hastalık) multipl sklerozu nasıl tetikledikleri hala bilinmiyordu.
Göttingen Üniversitesi Tıp Merkezi’ndeki bilim adamları şimdi şu soruların yanıtlarını buldular: Multipl skleroz hastalık sürecinde çok sayıda bağışıklık hücresinin yumuşak meninkslere nüfuz ettiğini keşfettiler. Dış sert meninksler, inflamatuar süreçte pratik olarak hiçbir rol oynamaz. Bilim adamları bunun esas olarak yumuşak meninkslerin iki özel özelliğinden kaynaklandığını keşfettiler: kendi kendini tahrip eden bağışıklık hücreleri, yumuşak meninkslerdeki kan damarlarına sert meninkslerdekinden daha iyi yapışır. Bu nedenle hücreler kandan daha kolay göç edebilir ve komşu beyin dokusuna nüfuz edebilir. Ek olarak, hastalığa neden olan bağışıklık hücreleri, yalnızca onları beyne kendi kendine zarar veren saldırıyı başlatmaya teşvik eden yumuşak meninkslerde belirleyici sinyalleri alır.
Meninkslerin bağışıklık özellikleri temelde farklıdır.
Çalışmanın sonuçları beklenmedikti. İlk bakışta, farklı meninkslerin yapısı ve özellikleri, yumuşak ve sert meninkslerin zıt tutulumunu beklemeye yol açacaktır. Yumuşak meninkslerin aksine, sert meninksler (dura) “bağışıklık dostu” olarak kabul edilebilir: Sert meninkslerdeki kan damarlarının pencereleri vardır; hücrelerin ve kanın çözünür bileşenlerinin daha kolay geçmesini sağlarlar. Lenfatik damarlar olarak adlandırılan özel bir damar sistemi de drenaj görevi görür. Fazla doku suyu ve atık ürünler böylece dokudan bitişik lenf düğümlerine boşaltılabilir. Uzmanlaşmış fagositler, atık ürünleri kontrol eder ve potansiyel bir tehlikeli madde lenf düğümlerine boşalırsa hemen alarm verir. Lenfatik damarlar, bağışıklık hücreleri tarafından dokudan doğal yuvaları olan lenf düğümlerine giden yollar olarak kullanılır. İmmünolojik bir bakış açısından, sert meninksler bu nedenle beyindeki bağışıklık süreçleri için bir tür merkez işlevi görebilir.
“Bağışıklık hücreleri bu nedenle delikli kan damarlarından sorunsuz bir şekilde göç edebilmelidir. Boyun bölgesinde bulunan lenf düğümlerinden doku suyu ve çözünür bileşenler boşaltılabilir ve orada kontrol edilebilir. Son olarak, duraya göç eden bağışıklık hücreleri. ayrıca kontrol turlarını tamamladıktan sonra lenfatik damarlar yoluyla lenf düğümlerine geri dönebilirler” diyor çalışmanın ilk yazarı Dr. Arianna Merlini.
Yumuşak beyin zarlarının kan damarları ise beyin dokusundakine benzer güçlü mühürlerle kapatılmıştır. Lenfatik bir damar sisteminin olmaması nedeniyle lenf bezlerinin bağışıklık sistemi ile bağlantısı yoktur.
Hastalığa neden olan T hücreleri yumuşak beyin zarlarını tercih eder
Dura’nın tarif edilen bağışıklık devresi neden beynin otoimmün süreçlerinde açıkça çalışmıyor? Göttingen’den araştırma ekibi, beyindeki otoimmün iltihabı yöneten özel kuralların olduğunu keşfetti. Bunlar, kendi kendine reaktif T hücreleri olarak adlandırılan hastalığa neden olan bağışıklık hücrelerinin özellikleri tarafından belirlenir.
Prof. Odoardi, “Şaşırtıcı bir şekilde, bu hücreler, kendilerini kan damarlarının geçirgenliğine göre kendilerini terk ettiklerinde yönlendirmezler. Bunun yerine, damarda uygun yerleştirme yerleri ararlar” diyor. Adhezyon molekülleri olarak adlandırılan özel proteinler, T hücreleri için “direkler” görevi görür. T hücrelerinin yapışmasını ve ardından kan damarından çıkmasını sağlarlar. Araştırmacılar, bu yapışma moleküllerinin yumuşak meninkslerin damarlarında sert meninkslere göre önemli ölçüde daha sık bulunduğunu buldular.
Göttingen araştırmacıları, kendi kendini tahrip eden T hücrelerinin sert meninkslerden neden kaçındığının başka bir nedenini buldular. Kan damarından geçtikten sonra dokudaki T hücrelerinin aktif hale gelebilmeleri için yerel fagositlerden talimat alması gerekir. Prof. Flügel, “Bu talimatlara, T hücrelerine yenmiş ve kısmen sindirilmiş protein parçaları sunan çöpçü hücrelerin özel antenleri aracılık ediyor” diyor.
Bu beyindeki otoimmünite için ne anlama geliyor? Kendi kendini yok eden T hücreleri, yerel çöpçü hücrelerin antenleri üzerindeki beyin dokusundan protein parçalarını tanır. Daha sonra aktive edilirler, yani bir heyecan durumuna getirilirler, proinflamatuar haberci maddeler salgılarlar ve böylece otoimmün inflamasyonu tetiklerler. Bu talimatlar eksikse, T hücreleri aktive olmaz, başka bağışıklık hücresi çekilmez ve inflamatuar reaksiyon gelişmez.
Araştırmacılar, kendi kendine tepki veren T hücrelerinin bu endişe verici talimatları yalnızca yumuşak meninkslerdeki fagositlerden aldığını keşfettiler. Sert meninksler ayrıca çok sayıda çöpçü hücreye sahiptir, ancak bu hücreler kendi kendine reaktif T hücrelerini uyaramadı.
Prof. Odoardi, “Açıkçası, bu nedenle, sert meninkslerin fagositleri, beyin dokusunun proteinlerine erişime sahip değildir.” Araştırmacılar bunu deneysel olarak gösterebildiler: eğer bu tür proteinler meninkslerin fagositlerine yapay olarak verilirse, T hücrelerini aktive edebilirler ve ardından meninkslerde güçlü bir iltihaplanma gelişir.
Üniversite Tıbbı Goettingen tarafından sağlanmıştır – Georg-Ağustos-Üniversitesi