Сосудистое сплетение: канал пренатального воспаления? Эти крошечные листочки ткани защищают развивающийся мозг, но также могут передавать воспаление от матери

«Существует взаимосвязь между материнскими заболеваниями во время беременности и аутизмом, и мы хотели изучить, как это происходит», – говорит Мария Лехтинен, доктор наук, нейробиолог из Бостонской детской больницы, которая провела оба исследования. «Это очень сложный процесс для изучения в лаборатории.»
Лаборатория Лехтинена, входящая в состав Детского отделения патологии Бостона, является одной из немногих в мире, которая занимается изучением сосудистого сплетения. Сосудистое сплетение, закрепленное в каждом из четырех каналов головного мозга, называемых желудочками, вырабатывает спинномозговую жидкость (CSF), которая омывает головной и спинной мозг.

Лехтинен показал, что сосудистое сплетение регулирует развитие мозга, секретируя поучительные сигналы в спинномозговую жидкость, и обеспечивает защитный мозговой барьер в раннем возрасте, предотвращая беспрепятственное проникновение нежелательных клеток или молекул из кровотока в мозг.
Но что происходит, когда этот барьер преодолевается?? Новая работа лаборатории предлагает беспрецедентный обзор сосудистого сплетения в режиме реального времени на модели мыши, давая представление о том, как нарушения иммунной системы матери во время беременности нарушают развивающийся мозг.

Это показывает, что сосудистое сплетение может действовать как проводник для воспаления, которое может возникнуть в результате материнской инфекции, стресса со стороны окружающей среды и других факторов.
Окно на сосудистое сплетение

Поскольку сосудистое сплетение находится так глубоко в головном мозге, его обычно очень трудно увидеть. В первом исследовании, опубликованном в Neuron, были созданы специальные инструменты визуализации, позволяющие фиксировать действие клеток в сосудистом сплетении и вокруг него у взрослых мышей.

Во главе с Фредериком Шипли, доктором философии, Нилом Дани, доктором философии, Лехтиненом и Марком Андерманом, доктором философии, из Медицинского центра Бет Исраэль исследователи осторожно удалили часть кости черепа и вставили кусок прозрачного плексигласа, создав «просвет» в потолке. мозг. Используя живую двухфотонную визуализацию, которая обеспечивает трехмерное изображение глубоких тканей, они смогли наблюдать сосудистое сплетение в режиме реального времени.

Они отслеживали движения иммунных клеток, отслеживали изменения в кальции (показатель клеточной активности) и измеряли секрецию клеток в сосудистом сплетении.
Сосудистое сплетение, воспаление и развивающийся мозг

Во втором исследовании, опубликованном сегодня в журнале Developmental Cell под руководством доктора философии Джин Цуй, использовались аналогичные методы для наблюдения за влиянием материнского воспаления на мозг эмбриональных мышей. Чтобы имитировать материнское воспаление, команда представила молекулярный мессенджер, известный как цитокин, который искусственно запускает воспалительный иммунный ответ в мозгу эмбрионов, затем осторожно поместил эмбрионы в камеру для визуализации и провела двухфотонную визуализацию их мозга через крошечный экран.

Небесный свет.»
«Мы хотели увидеть, как материнский иммунный ответ распространяется в мозг и как сосудистое сплетение реагирует на внешние воздействия на раннем этапе развития», – говорит Цуй.
Мнимого материнского воспаления было достаточно, чтобы привлечь иммунные клетки, известные как макрофаги, к сосудистому сплетению эмбриона. Визуализация показала, что клетки проводят активное «наблюдение» в сосудистом сплетении даже на этой ранней эмбриональной стадии.

«Эмбриональный мозг очень мал, поэтому трудно получить хорошее разрешение, но мы могли видеть, как макрофаги движутся и вытягивают маленькие ручки, как если бы они производили пробу окружающей среды», – говорит Лехтинен. «Это никогда не снималось раньше.»

Маркеры будущего аутизма?
Команда также обнаружила усиление воспалительных сигналов, особенно CCL2, в спинномозговой жидкости эмбриона, и увидела доказательства того, что эти сигналы вырабатываются иммунными клетками в сосудистом сплетении.
«Многие из этих маркеров, включая CCL2, также активируются у пациентов с аутизмом», – отмечает Цуй.

Дальнейшие эксперименты показали, что CCL2 сам по себе достаточен для набора и активации иммунных клеток в сосудистом сплетении. Глядя на образцы тканей, команда увидела доказательства того, что макрофаги нарушили барьер сосудистого сплетения, проникнув в спинномозговую жидкость из определенных «горячих точек» на концах сосудистого сплетения.
«Мы добавили доказательства того, что воспалительная реакция нарушает развитие мозга», – говорит Цуй. «Предыдущие исследования показали, что материнское воспаление вызывает пороки развития мозга у мышей в очень раннем возрасте, и аналогичные пороки развития можно увидеть у некоторых пациентов с аутизмом.»

Лечение для защиты мозга?
В некоторых из своих экспериментов исследователи наблюдали участки дезорганизации мозга после рождения мышей. Но, конечно, требуется гораздо больше работы, чтобы соединить точки от материнского воспаления и сосудистого сплетения до таких расстройств, как аутизм.

Потребуется еще больше работы, чтобы применить эти знания в лечении.
«Цель состоит в том, чтобы увидеть, может ли предотвращение нарушения барьера сосудистого сплетения замедлить или предотвратить прогрессирование заболевания в головном мозге», – говорит Лехтинен. «Это будет включать в себя сотрудничество со многими различными группами в различных областях, а также дальнейшие достижения в области технологий обработки изображений, которые в настоящее время ведутся.»