Τα κύτταρα στα αιμοφόρα αγγεία του εγκεφάλου είναι απαραίτητα για την αντίδραση του πυρετού

Ερευνητές του Πανεπιστημίου Linköping εντόπισαν κύτταρα στα αιμοφόρα αγγεία του εγκεφάλου που είναι απαραίτητα για την απόκριση του πυρετού στα ποντίκια. Τα αποτελέσματα, που δημοσιεύονται στο PNAS, απαντούν σε μια μακροχρόνια ερώτηση σχετικά με τα όργανα που εμπλέκονται στην παραγωγή πυρετού.

Όλοι έχουν πυρετό μερικές φορές. «Αν κατανοήσουμε τους μηχανισμούς πίσω από τον πυρετό, μπορούμε να καταλάβουμε πώς μπορούν να λειτουργήσουν νέα φάρμακα και θεραπείες».

Anders Blomqvist, Ομότιμος Καθηγητής, Τμήμα Βιοϊατρικών και Κλινικών Επιστημών, Πανεπιστήμιο Linköping

Ο πυρετός είναι η αντίδραση του οργανισμού σε λοίμωξη ή φλεγμονή και ένας αμυντικός μηχανισμός ενάντια, για παράδειγμα, σε ιούς και βακτήρια. Όταν το σώμα επηρεάζεται από μόλυνση ή φλεγμονή, απελευθερώνει μόρια που ονομάζονται κυτοκίνες στην κυκλοφορία του αίματος. Αυτά τα μόρια είναι πολύ μεγάλα για να διασχίσουν τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό, ένα δίκτυο μικροσκοπικών αιμοφόρων αγγείων που προστατεύει τον εγκέφαλο από επιβλαβείς ουσίες. Αλλά ο πυρετός είναι απλώς ένα σύμπτωμα που εκδηλώνεται αφού ο εγκέφαλος εκπέμπει σήματα. Πώς αναγνωρίζει λοιπόν ο εγκέφαλος ότι το σώμα επηρεάζεται από φλεγμονή ή μόλυνση;

Η εξήγηση μπορεί να βρεθεί σε υποδοχείς που βρίσκονται στην εξωτερική επιφάνεια του αιματοεγκεφαλικού φραγμού που αναγνωρίζουν τις κυτοκίνες. Αυτοί οι υποδοχείς μεταδίδουν το σήμα στα κύτταρα στην εσωτερική επιφάνεια του τοιχώματος των αιμοφόρων αγγείων στον αιματοεγκεφαλικό φραγμό, γνωστά ως ενδοθηλιακά κύτταρα. Στη συνέχεια αρχίζουν να παράγουν μόρια ορμόνης όπως η προσταγλανδίνη Ε2, η οποία με τη σειρά της ενεργοποιεί τους υποδοχείς στον υποθάλαμο, ο οποίος λειτουργεί ως θερμοστάτης του σώματος. Μια πυρετική αντίδραση έχει ξεκινήσει. Ωστόσο, μέχρι τώρα δεν ήταν σαφές εάν αυτός είναι ο μόνος μηχανισμός πίσω από τον πυρετό.

Παλαιότερα πίστευαν ότι οι προσταγλανδίνες πρέπει επίσης να παράγονται σε ορισμένα κύτταρα οργάνων όπως το ήπαρ και οι πνεύμονες για να ξεκινήσει η εμπύρετη αντίδραση. Αλλά τώρα ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Linköping έχουν δείξει ότι αυτό δεν συμβαίνει. Σε μια μελέτη σε ποντίκια που δημοσιεύτηκε στο Proceedings of the National Academy of Sciences, το PNAS, ο Anders Blomqvist και οι συνεργάτες του έδειξαν ότι τα ενδοθηλιακά κύτταρα του εγκεφάλου είναι τα μόνα κύτταρα που απαιτούνται για να πυροδοτήσουν την εμπύρετη απόκριση.

«Τα αποτελέσματά μας απαντούν σε μια ερώτηση που τίθεται εδώ και δεκαετίες», λέει ο Άντερς. Το έχουμε συμπληρώσει». Μπλόμκουιστ.

Οι ερευνητές εργάζονται σε γενετικά τροποποιημένα ποντίκια στα οποία έχουν διαγράψει συγκεκριμένα γονίδια που κωδικοποιούν την παραγωγή προσταγλανδινών στα ενδοθηλιακά κύτταρα του εγκεφάλου. Στη συνέχεια, στα ποντίκια έγινε ένεση με ουσίες που υπάρχουν στα κυτταρικά τοιχώματα ορισμένων βακτηρίων, με αποτέλεσμα να εμφανίσουν πυρετό. Τα γονιδιακά τροποποιημένα ποντίκια δεν εμφάνισαν καμία εμπύρετη αντίδραση μετά την ένεση.

Αυτό επέτρεψε στους ερευνητές να καταλήξουν στο συμπέρασμα ότι αυτά τα ενδοθηλιακά κύτταρα είναι απαραίτητα για την ανάπτυξη πυρετού, αλλά όχι εάν είναι επαρκή. Για το λόγο αυτό, οι ερευνητές πραγματοποίησαν πειράματα σε ένα άλλο τροποποιημένο μοντέλο ποντικού στο οποίο τα μόνα κύτταρα που μπορούσαν να παράγουν προσταγλανδίνη Ε2 ήταν τα ενδοθηλιακά κύτταρα του εγκεφάλου. Αυτά τα ποντίκια εμφάνισαν μια εμπύρετη αντίδραση, επιβεβαιώνοντας ότι τα ενδοθηλιακά κύτταρα του εγκεφάλου ήταν πράγματι επαρκή.

Αυτά τα πειράματα καθίστανται δυνατά με τη χρήση προηγμένων τεχνικών χειρισμού και εξέτασης πειραματόζωων. Εισάγοντας χειρουργικά έναν ενδοφλέβιο καθετήρα και καταγράφοντας τη θερμοκρασία του σώματος χρησιμοποιώντας τηλεμετρία, τόσο οι ενέσεις όσο και οι μετρήσεις μπορούν να πραγματοποιηθούν χωρίς άγχος στο ζώο, πράγμα που σημαίνει ότι η εμπύρετη απόκριση μπορεί να μετρηθεί με μεγαλύτερη ακρίβεια.

Το ευρύ κοινό πίστευε από καιρό ότι η θερμοκρασία του σώματος των μικρών ζώων είναι υψηλότερη από τη θερμοκρασία του σώματος των ανθρώπων και άλλων μεγάλων θηλαστικών, που είναι περίπου 40 βαθμούς. Όμως οι μετρήσεις ήταν λανθασμένες γιατί τα ζώα καταπονήθηκαν κατά τη διάρκεια της διαδικασίας. Τεχνικές που χρησιμοποιήσαμε. Ο Anders Blomkvist λέει: Δείχνει ότι τα ποντίκια έχουν την ίδια θερμοκρασία με τους ανθρώπους.

Αυτή η έρευνα έχει λάβει οικονομική υποστήριξη από το Σουηδικό Ερευνητικό Συμβούλιο, το Σουηδικό Ίδρυμα Εγκεφάλου και τη Σουηδική Αντικαρκινική Εταιρεία.

Πηγή:

Αναφορά περιοδικού:

Shivanoya, K., et al (2022) Η εκλεκτική παραγωγή προσταγλανδινών στα ενδοθηλιακά κύτταρα του εγκεφάλου είναι απαραίτητη και επαρκής για την ανάπτυξη πυρετού. PNAS. doi.org/10.1073/pnas.2122562119.

Leave a Comment