Tým ukázal, jak je udržovaná hematoencefalická bariéra

[Franta]

V nové studii si výzkumníci udělali vhled na to jak je udržovaná hematoencefalická bariéra - která dovoluje pouze vybraným molekulám aby přes ní prošly, rozpoznáním bílkovinového klíče k tomuto procesu. Dopravení této bílkoviny myším s myším ekvivalentem roztroušené sklerózy zlepšilo jejich symptomy.

V určitých nemocech, tak jako je roztroušená skleróza může být tato bariéra porušena. Taková "propustnost" může dovolit imunitním buňkám a zánětlivým molekulám dostat se dovnitř a způsobovat záněty které vedou k poškození neuronů.

Výzkum vedený "University of Pennsylvania's Jorge Ivan Álvarez and Cornelia Podjaski of McGill University and Alexandre Prat of the University of Montreal" se objeví v časopise Brain.

Alvarez, professor na Penn's School of Veterinary Medicine, provedl studii s Podjaski, Prat a kolegy z McGill University a z University of Montreal.

V roce 2011 Alvarez a Prat publikovali studii v Science která ukázala, že bílkovina sonic hedgehog, neboli Shh, je uvolňována buňkami CNS zvanými astrocyty a hraje klíčovou roli v udržování hematoencefalické z části tím, že zabraňuje imunitním buňkám aby vstupovaly do mozku. Ale výzkumníci stále neměli kompletní obrázek signálních událostí směřujících k Shh, které zprostředkovávají tento účinek. Aby se dozvěděli více, tak nejprve použili lidské buňky v kultuře z hematoencealické bariéry, zvané buňky endotelu, Objevili, že aplikováním Shh na tyto buňky způsobilo, že vzrostly úrovně bílkoviny zvané netrin-1.

U myších kterým chyběl molekulární receptor pro Shh, byla zredukována exprese netrinu-1, což ukazuje, že exprese netrinu-1 závisí na Shh.
"O netrinech je dobře známo, že hrají roli v navádění směru růstu axonů a stejně tak morfogenesi a formování tkáně," řekl Álvarez. "Ale naše práce naznačila novou roli pro netrin-1 v hematoencefalické bariéře.

Vědci byli zvědaví jestli by to mohlo mít vliv na roztroušenou sklerózu, tak prozkoumali hematoencefalickou bariéru z mozku lidí, kteří zemřeli na tuto nemoc. Normální tkáň těchto jedinců obsahovala malé množství natrinu-1, zatímco nemocné léze v mozku měly vysoké množství. Výzkumníci objevili podobné výsledky na myším modelu roztroušené sklerózy EAE.

Dále tým přímo měřil účinky netrinu-1 na propustnost hematoencefalické bariéry označením indikačních molekul a objevili že netrin-1 významně snížil pohyb molekul přes kultury lidských buněk endotelu hematoencefalické bariéry. Další experimenty ukázaly, že netrin reguluje tento proces podporováním exprese takzvaných bílkovin "těsného spojení", které se necházejí mezi buňkami endotelu hematoencefalické bariéry a jsou zodpovědné za řízení funkcí bariéry. Tým také objevil, že když jsou v nějakém prostředí hojné zánětlivé signální molekuly, které by normálně narušovaly integritu hematoencefalické bariéry, tak netrin-1 má opačný účinek, bránící narušení hematoencefalické bariéry.

Pojaski řekl, "U myší s nedostatkem netrinu-1 jsme pozorovali, že se tyto bílkoviny nacházely v krvi akumulované ve zvířecím mozku, což je jiný signál, že netrin-1 zajišťuje integritu hematoencefalické bariéry."

Povzbuzený tým těmito objevy které naznačují, že netrin-1 chrání hematoencefalitickou bariéru otestoval možnosti netrinu-1 na zklidnění symptomů EAE, které jsou podobné těm u lidí s roztroušenou sklerózou.

"Podáním netrinu-1 myším před tím než bylo onemocnění EAE zavedeno jsme objevili, že zvířata mají méně závažnou nemoc, zpožděné propuknutí nemoci, méně lézí v mozku, méně markerů zánětu a lepší údržbu tělesné hmotnosti v porovnání s myšmi, které dostaly falešnou léčbu" řekl Podjaski.

"Na myších jsme objevili, že je průběh nemoci lepší, když jsou léčené netrinem-1, i pokud byl podán poté co procesy onemocnění začaly," řekl Alvarez. "A všechna tato pozorování byla stejně tak učiněna in vitro."

Aby se vědci posunuli dál tak doufají, že dále objasní způsob kterým Shh a netrin-1 fungují s cílem k nalezení více účinnějších způsobů jak udržet tuto bariéru a možná jednoho dne léčit nemoci jako je roztroušená skleróza.

"Víme, že Sonic je nad netrinem-1 v této signální cestě, ale co jiného Sonic hedgehog dělá? říká Prat. "Potřebujem nejprve zkompletovat toto puzzle se Sonic aby jsme nám mohli dát lepší léčebné strategie.

http://www.ms-uk.org/nervecells
Team shows how blood-brain barrier is maintained
(23/04/15)