การปกป้องสมองจากการติดเชื้ออาจเริ่มต้นด้วยปฏิกิริยาของลำไส้

ในหนูทดลอง เซลล์ภูมิคุ้มกันบนพื้นผิวของสมองได้รับการฝึกฝนในลำไส้ก่อนเพื่อให้รู้จักผู้บุกรุก

ภูมิคุ้มกันป้องกันบางอย่างของสมองอาจมีรากอยู่ในลำไส้ การศึกษาใหม่ในหนูพบว่าเซลล์ภูมิคุ้มกันได้รับการฝึกฝนในลำไส้เพื่อรับรู้และเริ่มโจมตีเชื้อโรค จากนั้นจึงอพยพไปยังพื้นผิวของสมองเพื่อปกป้องเซลล์ดังกล่าว นักวิจัยรายงานออนไลน์ในวันที่ 4 พฤศจิกายนในNature เซลล์เหล่านี้ยังพบได้ในสมองของมนุษย์ที่ผ่าตัดเอาออก

ทุกๆ นาที เลือดจะไหลเวียนไปทั่วสมองประมาณ 750 มิลลิลิตร ทำให้แบคทีเรีย ไวรัส หรือเชื้อโรคอื่นๆ ที่เป็นกระแสเลือดมีโอกาสติดเชื้อในอวัยวะ โดยส่วนใหญ่แล้ว ผู้บุกรุกจะถูกกันไว้โดยเยื่อหุ้มสามชั้นที่เรียกว่าเยื่อหุ้มสมอง ซึ่งห่อหุ้มสมองและไขสันหลังไว้และทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันทางกายภาพ หากเชื้อโรคสามารถทำลายอุปสรรคนั้นได้ นักวิจัยกล่าวว่าเซลล์ภูมิคุ้มกันที่ได้รับการฝึกฝนในลำไส้นั้นพร้อมที่จะโจมตีโดยการผลิตแอนติบอดีจำนวนหนึ่ง

เส้นทางที่พบบ่อยที่สุดสำหรับเชื้อโรคที่จะไปสิ้นสุดในกระแสเลือดคือจากลำไส้ Menna Clatworthy นักภูมิคุ้มกันวิทยาจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์กล่าวว่า “ดังนั้นจึงเป็นเรื่องที่สมเหตุสมผลอย่างยิ่งที่ [เซลล์ภูมิคุ้มกัน] เหล่านี้จะได้รับการศึกษา ฝึกฝนและเลือกให้รับรู้ถึงสิ่งต่างๆ ที่มีอยู่ในลำไส้

ทีมของ Clatworthy พบเซลล์พลาสมาที่สร้างแอนติบอดีในเยื่อหุ้มสมองที่เป็นหนัง ซึ่งอยู่ระหว่างสมองและกะโหลกศีรษะ ทั้งในหนูและมนุษย์ เซลล์ภูมิคุ้มกันเหล่านี้ผลิตแอนติบอดีประเภทหนึ่งที่เรียกว่าอิมมูโนโกลบูลิน A หรือ IgA

เซลล์และแอนติบอดีเหล่านี้ส่วนใหญ่พบในเยื่อบุชั้นในของลำไส้และปอด ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงสงสัยว่าเซลล์ในสมองมีส่วนเชื่อมโยงกับลำไส้หรือไม่ ปรากฎว่ามี: หนูที่ปราศจากเชื้อโรคซึ่งไม่มีจุลินทรีย์ในลำไส้ของพวกเขาก็ไม่มีเซลล์พลาสมาในเยื่อหุ้มสมองของพวกมันเช่นกัน อย่างไรก็ตาม เมื่อแบคทีเรียจากมูลของหนูตัวอื่นๆ และมนุษย์ถูกย้ายไปยังลำไส้ของหนู ไมโครไบโอมในลำไส้ของพวกมันก็กลับคืนมา และเซลล์พลาสมาก็ปรากฏขึ้นในเยื่อหุ้มสมอง

“นี่เป็นการสาธิตที่ทรงพลังว่าลำไส้มีความสำคัญเพียงใดในการพิจารณาสิ่งที่พบในเยื่อหุ้มสมอง” Clatworthy กล่าว

นักวิจัยจับภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์ของการโจมตีในเยื่อหุ้มสมองของหนูที่นำโดยเซลล์พลาสมาซึ่งน่าจะได้รับการฝึกฝนในลำไส้ เมื่อทีมวิจัยฝังเชื้อราที่ทำให้เกิดโรค ซึ่งมักพบในลำไส้เข้าไปในกระแสเลือดของหนู เชื้อราจะพยายามเข้าไปในสมองผ่านทางผนังหลอดเลือดในเยื่อหุ้มสมอง อย่างไรก็ตาม เซลล์พลาสมาในเยื่อหุ้มเซลล์สร้างตาข่ายที่ทำจากแอนติบอดี IgA รอบ ๆ เชื้อก่อโรค ซึ่งขัดขวางไม่ให้มันเข้ามา พบเซลล์พลาสมาตามหลอดเลือด Clatworthy กล่าว ซึ่งสามารถโจมตีเชื้อโรคได้อย่างรวดเร็ว

“เท่าที่ทราบ นี่เป็นครั้งแรกที่ทุกคนได้แสดงให้เห็นการมีเซลล์พลาสมาในเยื่อหุ้มสมอง การศึกษาได้เขียนกระบวนทัศน์ของสิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับเซลล์พลาสม่าเหล่านี้ใหม่และวิธีที่พวกมันมีบทบาทสำคัญในการรักษาสมองของเราให้แข็งแรง” Matthew Hepworth นักภูมิคุ้มกันวิทยาจากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ในอังกฤษซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับการศึกษากล่าว จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อจำแนกจำนวนเซลล์พลาสมาในเยื่อหุ้มสมองที่มาจากลำไส้

การค้นพบนี้เพิ่มหลักฐานที่เพิ่มขึ้นว่าจุลินทรีย์ในลำไส้มีบทบาทในโรคทางสมอง ตัวอย่างเช่น การศึกษาก่อนหน้านี้แนะนำว่าในหนู การกระตุ้นแบคทีเรียในลำไส้โดยเฉพาะสามารถช่วยต่อสู้กับเส้นโลหิตตีบด้านข้างของกล้ามเนื้อ amyotrophic หรือ ALS ซึ่งเป็นโรคทางระบบประสาทที่ร้ายแรงซึ่งส่งผลให้เกิดอัมพาต ( SN: 7/22/19 ) และในขณะที่การศึกษาใหม่พบว่าเซลล์พลาสมาในสมองของหนูที่มีสุขภาพดีการวิจัยก่อนหน้านี้ได้ค้นพบเซลล์อื่นๆ ที่ได้รับการฝึกจากลำไส้ในสมองของหนูที่เป็นโรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง โรคภูมิต้านตนเองของสมองและไขสันหลัง 

สำหรับตอนนี้ นักวิจัยต้องการทำความเข้าใจว่าเซลล์พลาสมาที่บ่งบอกถึงอะไรในความกล้าที่จะรู้ว่าถึงเวลาแล้วที่พวกเขาจะต้องเดินทางไปสู่สมอง 

งานของ Refolo ชี้ให้เห็นถึงความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างความเข้มข้นของคอเลสเตอรอลในเลือดกับปริมาณของ beta-amyloid ที่ทิ้งกระจัดกระจายในสมอง ยังห่างไกลจากการตัดสินที่สแตตินปกป้องสมองโดยการลดระดับคอเลสเตอรอลของบุคคล ตัวอย่างเช่น ในการศึกษาของ Drachman ผู้ที่ทานยาลดคอเลสเตอรอลชนิดอื่นที่ไม่ใช่ statin ไม่ได้ลดความเสี่ยงที่จะเป็นโรคสมองเสื่อมอย่างมีนัยสำคัญ

“อาจเป็นไปได้ว่ายากลุ่ม statin ไม่ได้ผลโดยความสามารถในการลดคอเลสเตอรอล” Refolo กล่าว

แท้จริงแล้วปัญหาของสิ่งที่สแตตินทำในร่างกายกำลังดึงดูดความสนใจใหม่ Gerard J. Blauw จากศูนย์การแพทย์มหาวิทยาลัยไลเดนในเนเธอร์แลนด์กล่าวว่า “มีการถกเถียงกันมากมายเกี่ยวกับกลไกที่อยู่เบื้องหลังผลกระทบของสแตติน” ผู้ศึกษาว่าสแตตินสามารถป้องกันโรคหลอดเลือดสมองได้อย่างไร

รายงานบางฉบับบอกเป็นนัยว่ายาปรับการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน อาจเป็นเพราะลดการอักเสบ Michael J. Mullan จากมหาวิทยาลัยเซาท์ฟลอริดาในเซาท์แทมปากล่าวว่างานวิจัยจำนวนมากเกี่ยวข้องกับการอักเสบในสมองและในหลอดเลือดที่ส่งเลือดไปเลี้ยงสมอง ในบริเวณสมองอักเสบ เช่น การกระตุ้นเซลล์ภูมิคุ้มกันของสมองอย่างผิดปกติที่เรียกว่าไมโครเกลีย อาจมีบทบาทสำคัญในโรคนี้