Κρανίο: Νέος σύμμαχος στην καταπολέμηση εγκεφαλικών ασθενειών

Το Αλτσχάιμερ, το εγκεφαλικό επεισόδιο, η σκλήρυνση κατά πλάκας και άλλες νευρολογικές ασθένειες προκαλούν σοβαρή βλάβη, λόγω νευροφλεγμονής που προκαλείται από κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος.

Η διαχείριση αυτής της φλεγμονής αποτελεί πρόκληση, επειδή ο εγκέφαλος προστατεύεται από το κρανίο και τις πρόσθετες μεμβράνες που το περιβάλλουν και καθιστούν τον εγκέφαλο λιγότερο προσβάσιμο για θεραπευτικές προσεγγίσεις.

Ανταποκρινόμενοι σε αυτήν την ανικανοποίητη ανάγκη, μια ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής τον καθηγητή Ali Ertürk στο Κέντρο Χέλμχολτς του Μονάχου, σε συνεργασία με ερευνητές από το Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) και το Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Μονάχου (TUM), ξεκίνησαν να αντιμετωπίσουν αυτές τις προκλήσεις. Τα αποτελέσματα της έρευνας, δημοσιεύτηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Cell.

Οι επιστήμονες είχαν ανακαλύψει προηγουμένως, μονοπάτια που πηγαίνουν από το μυελό των οστών του κρανίου προς τον εγκέφαλο, επιτρέποντας την κίνηση των κυττάρων του ανοσοποιητικού.

Τώρα,  η νέα έρευνα αποκάλυψε ότι τα κύτταρα στον μυελό των οστών του κρανίου, είναι μοναδικά ως προς την απόκρισή τους στη νόσο, η οποία προσφέρει νέες δυνατότητες για τη διάγνωση και τη θεραπεία νευρολογικών παθήσεων.

Όπως υποστηρίζουν οι ερευνητές, αυτά τα ευρήματα προσφέρουν νέες δυνατότητες για τη διάγνωση και τη θεραπεία νευρολογικών παθήσεων και φέρνουν επανάσταση στην παρακολούθηση της υγείας του εγκεφάλου με τη μη επεμβατική απεικόνιση του κρανίου.

Η περίπλοκη σύνδεση μεταξύ του κρανίου και εγκεφάλου

Αψηφώντας την παραδοσιακή αντίληψη ότι το κρανίο και ο εγκέφαλος δεν έχουν άμεση ανταλλαγή, πρόσφατες μελέτες αποκάλυψαν άμεσες συνδέσεις μεταξύ του μυελού των οστών του κρανίου και της εξώτατης επιφάνειας του εγκεφάλου, των προστατευτικών μεμβρανών, της μηνιγγικής επιφάνειας. Αυτές οι συνδέσεις λειτουργούν ως αγωγοί, διευκολύνοντας την κίνηση των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος εμπρός και πίσω.

Η ομάδα των επιστημόνων διαπίστωσε ότι αυτές οι συνδέσεις συχνά διασχίζουν ακόμη και το πιο εξωτερικό και σκληρό στρώμα της μεμβράνης, τη σκληρή μήνιγγα, φτάνοντας ακόμα πιο κοντά στην επιφάνεια του εγκεφάλου από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως.

Για να επιτύχει αυτά τα σημαντικά ευρήματα, η ομάδα χρησιμοποίησε μια εξειδικευμένη μέθοδο που ονομάζεται καθαρισμός ιστών σε συνδυασμό με τρισδιάστατη απεικόνιση για να απεικονίσει τους αγωγούς.

Κατά τη διαδικασία καθαρισμού των ιστών, οι βιολογικοί ιστοί υποβάλλονται σε επεξεργασία με ένα συγκεκριμένο διάλυμα για να καταστούν διαφανείς, επιτρέποντας τη διέλευση του φωτός για την εξέταση τόσο του εγκεφαλικού ιστού, όσο και του κρανίου, κάτω από ένα μικροσκόπιο. Ως αποτέλεσμα, δημιουργήθηκαν τρισδιάστατες εικόνες δομών και κυττάρων, οδηγώντας σε μια ολοκληρωμένη οπτική ανάλυση.

Η εκτεταμένη ανάλυση του περιεχομένου RNA και πρωτεϊνών με τη μορφή μεταγραφικών και πρωτεϊνικών αναλύσεων, τόσο σε ποντίκια όσο και σε ανθρώπινα οστά το επιβεβαίωσε - το κρανίο είναι πράγματι εξαιρετικό, φιλοξενώντας μοναδικά ανοσοκύτταρα ουδετερόφιλων, τα οποία είναι ένας τύπος λευκών αιμοσφαιρίων που διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στην άμυνα του ανοσοποιητικού συστήματος.

«Αυτά τα ευρήματα έχουν βαθιές επιπτώσεις, υποδηλώνοντας μια πολύ πιο περίπλοκη σύνδεση μεταξύ του κρανίου και του εγκεφάλου από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως», υπογραμμίζει ο συγγραφέας της μελέτης Ilgin Kolabas, φοιτητής Ph.D. στο εργαστήριο του Ertürk στο Helmholtz Munich.

Ο Ali Ertürk, προσθέτει: «Αυτό ανοίγει μια μυριάδα δυνατοτήτων για τη διάγνωση και τη θεραπεία εγκεφαλικών ασθενειών και έχει τη δυνατότητα να φέρει επανάσταση στην κατανόησή μας για τις νευρολογικές παθήσεις. Αυτή η ανακάλυψη θα μπορούσε να οδηγήσει σε πιο αποτελεσματική παρακολούθηση καταστάσεων όπως το Αλτσχάιμερ και το εγκεφαλικό, και ενδεχομένως να βοηθήσει στην πρόληψη της εμφάνισης αυτών των ασθενειών, επιτρέποντας την έγκαιρη ανίχνευση».

«Οραματιζόμαστε ένα νέο μέλλον»

Ένα άλλο σημαντικό εύρημα ήταν ότι χρησιμοποιώντας την απεικόνιση PET, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι τα σήματα από το κρανίο αντικατόπτριζαν αυτά από τον υποκείμενο εγκέφαλο, με τις αλλαγές σε αυτά τα σήματα να αντιστοιχούν στην εξέλιξη της νόσου σε ασθενείς με Αλτσχάιμερ και εγκεφαλικό. Παρουσιάζοντας έτσι μια νέα δυνατότητα παρακολούθησης της φλεγμονής του εγκεφάλου, απλώς σαρώνοντας την επιφάνεια του κεφαλιού του ασθενούς.

Κοιτάζοντας το μέλλον, οι ερευνητές οραματίζονται ότι τα ευρήματά τους θα μπορούσαν να μεταφραστούν στην κλινική πράξη με τη μορφή μη επεμβατικής απεικόνισης του κρανίου. Ο Ali Ertürk εξηγεί τον αντίκτυπο στην παρακολούθηση ασθενειών:

«Αυτό που θα μπορούσε ενδεχομένως να γίνει, είναι να χρησιμοποιούνται φορητές συσκευές για την παρακολούθηση της υγείας του εγκεφάλου, κάτι το οποίο είναι πιο προσιτό αλλά πιο και πρακτικό». 

Η ομάδα ελπίζει ότι αυτή η προσέγγιση θα βελτιώσει σημαντικά τη διάγνωση, την παρακολούθηση και πιθανώς, ακόμη και τη θεραπεία των νευρολογικών διαταραχών, φέρνοντάς μας ένα βήμα πιο κοντά στην αποτελεσματικότερη διαχείριση αυτών των καταστροφικών καταστάσεων.

 Της Μόνικας Μακρυγιάννη