小胶质细胞在嗅球有一个鼻子保护大脑免受感染

国家神经疾病和中风研究所的研究人员(研究所),美国国立卫生研究院的一部分,已经确定了一个特定的,限制了感染的一线防御嗅球和嗅球的保护神经元损伤造成的感染。神经元的鼻子对吸入的气味并将此信息发送给大脑的一个区域称为嗅球。尽管鼻神经元的位置和接触外面的环境使他们一个简单的目标由机载病毒感染,病毒性呼吸道感染很少从其余的大脑嗅球,在那里他们可能会导致致命的脑炎。该研究发表在科学免疫学。

利用特殊的病毒,可以用荧光显微镜进行跟踪,研究人员领导的多里安人McGavern,博士研究所资深研究员,发现病毒感染的鼻子开始停止之前它可能蔓延嗅球其余的中枢神经系统。

“空气中病毒的挑战我们的免疫系统,但是我们很少看到病毒感染导致神经疾病,“McGavern博士说。“这意味着免疫系统在这方面是非常擅长保护大脑。"

额外的实验表明,小胶质细胞,免疫细胞在中枢神经系统内,在一个被低估了的角色帮助免疫系统识别病毒和这样做的方式限制了神经元损害自己。这个保留的神经元是至关重要的,因为与其他组织细胞不同,大多数神经元数量不回来。

因此,中枢神经系统已经进化到包括多个防御机制旨在使病原体。然而,当吸入空气中的病毒,他们通过鼻腔,与一个叫做嗅上皮组织,负责我们的嗅觉。神经元在嗅觉系统扩展的边缘小预测通过骨衬里鼻腔。这些预测输入大脑,使它获得的气味在空气中。嗅觉上皮细胞的神经元也为病毒提供一种简单的方法绕过传统的中枢神经系统障碍通过提供一个直接传导到大脑中。

“如果一个病毒感染的过程神经元摇摆在气道内,这种病毒有可能进入大脑,并最终导致脑炎或脑膜炎、“McGavern博士说。“我们感兴趣的理解免疫反应,开发鼻嗅觉神经元之间的接口,在嗅球结束,和大脑的休息。”

McGavern博士的团队能够表明,CD8 T细胞是免疫系统的一部分,负责控制病毒,在保护中非常重要的大脑感染后鼻组织。使用先进的显微镜,他的团队实时观看CD8 T细胞保护大脑如何从鼻病毒感染。

有趣的是,CD8 T细胞与神经元似乎没有直接交互,主要受感染的细胞群。他们不是小胶质细胞,中枢神经系统免疫细胞,有点像垃圾收集器通过清除细胞碎片和死细胞材料。发生病毒感染时,小胶质细胞出现占用病毒物质从周围环境并将其呈现给免疫系统,仿佛他们已经被感染。

通过这种方式,被感染的嗅觉神经元可以“移交”病毒颗粒小胶质细胞,然后检测到的T细胞。然后T细胞通过释放抗病毒反应分子,清除病毒从神经元的方式并不杀死细胞。因为小神经胶质细胞是可再生的细胞类型,这种类型的交互从进化的角度看是有道理的。

“免疫系统发展战略,不惜一切代价保护神经元,“McGavern博士说。“在这里,我们表明,小胶质细胞可以从神经元通过采取打击的T细胞,然后允许抗病毒程序。”

相当大的注意力都集中在呼吸道病毒感染的后期由于当前COVID-19大流行。McGavern博士指出,虽然这病毒没有在这些实验研究,一些症状的产生表明这里描述的相同的机制可能在玩。

“一个有趣的新型冠状病毒感染的症状是很多人失去他们的嗅觉和味觉。这表明病毒不仅是一种呼吸道病原体,但可能目标或破坏嗅感觉神经元。”

重要的是要注意,普遍感染的嗅感觉神经元,无论是小说冠状病毒,该病毒在这项研究中,使用或任何其他类似的病毒,可能会破坏我们的嗅觉。但是,与其他神经元在中枢神经系统,这些感觉神经元的鼻子开始和结束在大脑中感染被清除后能够再生。

“免疫反应我们描述不保护嗅感觉神经元和嗅觉,“McGavern博士解释说。“这并不一定是长期的问题,因为那些感觉神经元可以更换一次病毒处理。关键是保护大脑和中枢神经系统从脑炎或meningitis-our嗅觉往往随着时间的推移被修复。”

McGavern博士继续说,鉴于小胶质细胞的重要性在刺激抗病毒反应因素导致的损耗或损失函数可能会增加对中枢神经系统感染的易感性。