Saluran tengkorak yang baru ditemui berperanan dalam kekebalan
Para penyelidik kini telah menemui "saluran kecil" yang memungkinkan otak yang cedera berkomunikasi dengan sumsum tulang dalam proses peradangan. "Terowong" ini adalah kunci untuk memastikan tindak balas imun yang cepat.
Keradangan berlaku sebagai tindak balas imun terhadap kejadian jangkitan atau kecederaan di dalam badan.
Tindak balas imun tertakluk kepada proses koordinasi yang kompleks yang melibatkan sejenis tisu spongy yang dikenali sebagai sumsum tulang.
Sumsum tulang dapat dijumpai di dalam sejumlah tulang, termasuk tengkorak, tulang belakang tiang vertebra, dan tulang kaki, seperti tibia.
Tisu ini menghasilkan sel darah merah dan beberapa jenis sel imun, semuanya terlibat dalam keradangan, bertindak balas terhadap kecederaan atau jangkitan.
Kini, sebuah kajian yang dilakukan oleh penyelidik dari Harvard Medical School di Boston, MA, dan sebagian dibiayai oleh National Institutes of Health (NIH), telah menemui bagaimana otak dan sumsum tulang berkoordinasi untuk memastikan tindak balas imun yang cepat dan disasarkan.
Jawapannya, para pakar menjelaskan dalam makalah yang dipaparkan dalam jurnal Neurosains Alam, terletak pada saluran yang tidak diketahui sebelumnya yang membolehkan kedua-duanya berkomunikasi.
“Kami selalu berfikir bahawa sel-sel kekebalan dari lengan dan kaki kami melalui darah ke tisu otak yang rosak. Penemuan ini menunjukkan bahawa sel-sel imun mungkin mengambil jalan pintas untuk tiba dengan cepat ke kawasan keradangan, ”jelas Francesca Bosetti, pengarah program di Institut Gangguan Neurologi Nasional dan Strok NIH.
"Keradangan memainkan peranan penting dalam banyak gangguan otak dan ada kemungkinan saluran yang baru dijelaskan itu penting dalam beberapa keadaan. Penemuan saluran ini membuka banyak jalan penyelidikan baru. "
Francesca Bosetti
Rekrut otak yang cedera membantu dari tengkorak
Para penyelidik pertama kali melakukan kajian mereka dalam model tikus, dan setelah mereka mengetahui apa yang harus dicari, mereka juga dapat meniru penemuan mereka pada manusia.
Dengan menggunakan teknik pengimejan optik yang maju, mereka mengesan pergerakan neutrofil, sejenis sel imun yang biasanya pertama kali berhijrah ke tempat-tempat di dalam badan yang mengalami kecederaan.
Secara khusus, para penyelidik dapat mengetahui sama ada neutrofil yang mencapai tisu otak rosak akibat strok atau meningitis dilepaskan dari sumsum tulang yang terdapat di tengkorak atau dari sumsum yang terdapat di tibia.
Melihat otak tikus, para saintis melihat bahawa semasa strok, tisu otak yang cedera menerima neutrofil dari tengkorak, dan bukannya tibia, dalam kebanyakan kes.
Walau bagaimanapun, semasa serangan jantung, para penyelidik mendedahkan bahawa jantung cenderung menerima sejumlah neutrofil yang serupa dari sumsum tengkorak dan tibia, kerana jantung terletak lebih jauh dari kedua struktur tulang tersebut.
Juga, mereka menyatakan bahawa 6 jam selepas strok berlaku, terdapat lebih sedikit neutrofil di sumsum tengkorak daripada di tibia.
Apa yang disarankan ini adalah bahawa tisu otak yang cedera dan sumsum yang terdapat di tengkorak memiliki cara langsung untuk "berkomunikasi", yang memungkinkan tindak balas imun yang cepat dan disasarkan dari "responden" terdekat.
Penemuan ‘tidak dijangka’
Bagaimana semua ini berlaku? Petunjuk pertama mengenai mekanisme yang terlibat berasal dari protein sumsum tulang yang dikenali sebagai faktor-turunan sel-stromal (SDF-1), yang berperanan untuk mengatur kapan sel-sel imun disimpan di sumsum tulang dan ketika mereka dilepaskan.
Apabila tahap SDF-1 turun, sumsum tulang melepaskan neutrofil, sehingga mereka dapat memasuki tisu yang cedera.
Pasukan ini menyatakan bahawa tahap SDF-1 menurun 6 jam setelah stroke hanya pada sumsum yang terdapat pada tulang tengkorak, yang menunjukkan bahawa sumsum tulang yang terdapat di tengkorak itu berkomunikasi secara langsung dengan otak, yang "mengingatkan" akan kerusakan tersebut, "Merekrut" sumber bantuan terdekat.
"Kami [kemudian] mulai memeriksa tengkorak dengan sangat hati-hati, memandangnya dari semua sudut, berusaha mencari tahu bagaimana neutrofil sampai ke otak," jelas penulis bersama kajian Dr. Matthias Nahrendorf.
"Tanpa diduga, kami menemui saluran kecil yang menghubungkan sumsum secara langsung dengan lapisan luar otak," tambahnya.
Nahrendorf dan pasukannya mengenal pasti "saluran kecil" komunikasi itu tidak hanya di seluruh tengkorak, tetapi juga di tibia.
Berikutan penemuan ini pada tikus, para penyelidik kemudian mencari struktur yang sama pada manusia dan menjumpainya; saluran yang mereka perhatikan di tengkorak manusia lima kali lebih besar daripada saluran yang dilihat pada tikus, mereka melaporkan.
Lebih-lebih lagi, pada tikus dan juga manusia, salurannya muncul di lapisan tengkorak dalam dan luar.
Di masa depan, para saintis ingin melihat jenis sel lain yang dapat bergerak melalui saluran yang baru ditemui ini dan untuk mengetahui lebih banyak maklumat mengenai bagaimana petikan kecil ini memantapkan tindak balas imun.
