Découvrir de minuscules canaux à l’intérieur du crâne qui pourraient être vitaux pour le cerveau

Le raccourci entre le crâne et le cerveau pourrait être un moyen possible pour le système immunitaire humain de contourner la barrière hémato-encéphalique.

Des chercheurs ont récemment découvert une série de microcanaux dans les crânes de souris et d’humains, et chez les souris au moins, ces microvoies Concentration Une source inattendue d’immunité cérébrale.

Auparavant, les scientifiques avaient émis l’hypothèse que le système immunitaire communiquait avec le cerveau en glissant à travers un type de porte douanière neurale – une barrière qui sépare les canaux sanguins des tissus nerveux importants.

Maintenant, il semble qu’il n’est pas nécessaire d’aller loin après tout. Les cellules immunitaires dans l’os qui entoure le cerveau semblent avoir une voie plus directe.

L’année dernière, des chercheurs J’ai trouvé tout un tas de cellules immunitaires cachées dans la moelle osseuse du crâne de souris. Lors de la rencontre d’un fichier virus Ou une tumeur au cerveau, ces cellules voyagent à travers les canaux du crâne dans le liquide céphalo-rachidien.

Maintenant, il semble que ce chemin secret soit en fait une rue à double sens.

Non seulement les cellules immunitaires de la calotte crânienne peuvent fuir dans le cerveau, mais les chercheurs ont découvert que le liquide céphalo-rachidien peut également fuir dans le crâne.

Les experts pensent que cela fonctionne un peu comme un immunosuppresseur.

canal dans le crâne humain. (Hurrison et al., Neurosciences naturelles, 2022)

Comme le liquide clair qui absorbe le cerveau des mammifères s’écoule à travers les fissures du crâne, il est étroitement surveillé pour détecter les menaces des cellules de la moelle osseuse.

Si un agent pathogène est détecté, la moelle osseuse réagit en produisant des cellules immunitaires pour combattre l’infection.

Des extraits fluorescents, injectés dans le liquide céphalo-rachidien de souris, montrent clairement la transmission du liquide céphalo-rachidien par des canaux submillimétriques de la calotte crânienne à la moelle osseuse.

Lorsque les chercheurs ont injecté au cerveau des souris une bactérie responsable de la méningite, qui provoque une inflammation de l’encéphalite ou des méninges, l’infection a commencé à se propager dans le liquide céphalo-rachidien.

Le liquide et les bactéries ont ensuite envahi le crâne par ces minuscules canaux et ont déclenché une réponse du système immunitaire.

Entrée de bactéries (vert) dans le canal crânien du cerveau de la souris. (Hurrison et al., Neurosciences naturelles, 2022)

Une heure après avoir injecté la bactérie dans le cerveau de la souris, 99% des cellules souches Dans la moelle des os du crâne, chacun d’eux se distinguait anticorps.

« Nous savons maintenant que le cerveau peut envoyer un signal à ce centre immunitaire – en d’autres termes, crier à l’aide si quelque chose ne va pas, comme lors d’une infection et d’une inflammation », Dit Matthias Narendorff, qui travaille au Massachusetts General Hospital et à l’Université de Harvard.

« Les cellules de la moelle osseuse du crâne surveillent le liquide céphalo-rachidien sortant du cerveau par les canaux crâniens que nous avons explorés plus tôt. »

En 2018, Nehrendorf et ses collègues réalisé La moelle osseuse du crâne de mammifère est directement reliée aux méninges via de très petits canaux vasculaires dans l’os.

Dans les années qui ont suivi, il est devenu clair que le crâne était une source négligée de surveillance immunitaire. Avant cela, on supposait que la santé du cerveau des mammifères était surveillée par des sites immunitaires distants ailleurs dans le corps.

Mais la nouvelle recherche suggère que ces autres sites ne sont pas impliqués, du moins pas au début. Une heure après que les chercheurs ont injecté aux souris des agents pathogènes à l’intérieur du cerveau, la moelle osseuse périphérique dans l’os de la jambe de la souris n’a montré aucune cellule marquée par des anticorps. Mais la moelle osseuse crânienne l’a fait.

Cela indique que le système immunitaire du crâne s’occupe en premier de l’infection neurologique.

« En général, la moelle crânienne nécessite un examen attentif en raison de sa proximité et de sa diaphonie avec les méninges et [central nervous system]Auteurs Écrire dans leur nouveau journal.

Échantillonnage continu de [cerebrospinal fluid] L’écoulement indique que l’état de la moelle crânienne peut refléter la santé du cerveau et que la moelle crânienne joue un rôle de premier plan dans la régulation [central nervous system] enflammer. »

Zoom sur l’immunité ouvrir Cette moelle osseuse dans le crâne de souris contient une composition de cellules immunitaires légèrement différente de celle de la moelle osseuse de l’os de souris.

Dans le crâne, les neutrophiles, la première ligne de défense du système immunitaire, et les monocytes, qui tuent les envahisseurs ou avertissent les autres cellules sanguines de l’action, ont été considérablement enrichis après l’injection de la bactérie dans le cerveau de la souris. Ces cellules immunitaires sont également regroupées près des sinus où le liquide céphalo-rachidien s’écoule et où la moelle osseuse est riche.

Les résultats indiquent que le liquide céphalo-rachidien a un accès direct à la moelle osseuse du crâne. De plus, les cellules immunitaires peuvent quitter la moelle osseuse crânienne en réponse aux signaux du liquide céphalo-rachidien.

La plupart du temps, ce chemin est utile. En vérifiant constamment la présence d’envahisseurs dans le liquide céphalo-rachidien et en réagissant en conséquence, le système immunitaire du crâne maintient le cerveau des mammifères en bonne santé.

Alors que se passe-t-il si ce système immunitaire est poussé à ses limites ?

« Cela a potentiellement d’énormes implications pour des conditions telles que la démence et La maladie d’Alzheimer car ces maladies ont une composante inflammatoire », Dit Nahrendorf.

Bien que les résultats n’aient pas encore été reproduits chez l’homme, il est possible que notre cerveau présente un système similaire qui traverse la barrière hémato-encéphalique. Avec la tomodensitométrie, les auteurs ont utilisé déjà trouvé De petits canaux similaires relient le crâne humain aux méninges du cerveau, chacun d’environ 1,5 millimètre de diamètre.

On ne sait pas si les globules blancs et le liquide céphalo-rachidien circulent également dans ces canaux chez notre espèce.

Les affections neurologiques humaines telles que la sclérose en plaques, la myasthénie grave et le syndrome de Guillain-Barré sont toutes caractérisées par une réponse immunitaire hyperactive, mais la façon dont cette réponse est initiée reste à découvrir.

« Notre travail peut également être utile pour étudier des situations dans lesquelles la réponse immunitaire est nocive, comme lorsque des cellules immunitaires dérivées de la moelle osseuse du crâne causent des dommages au cerveau et aux nerfs environnants », Ajouter Nahrendorf.

« Comprendre ce qui alimente la neuroinflammation est la première étape pour réussir à la modifier. »

L’étude a été publiée dans neurosciences naturelles.