Експресія цитокінів у головному мозку

Базальна експресія

Багато цитокінів синтезуються в межах мозку (див. таблицю 1), хоча в більшості випадків їх експресія у здорових, не підданих стресу людей, низька. Тим не менше, багато досліджень повідомило про розподіл імунореактивності IL-1, IL-6 і TNF-alpha або їх мРНК в мозку нормальних нелікованих індивідуумів. У мозку людини, IL-1beta був знайдений в межах нейронних елементів гіпоталамуса, включаючи перивентрикулярні регіони. Цей розподіл пояснюється роллю IL-1beta як нейрорегулятора гостро-фазової відповіді і, зокрема, ГГА осі. Дослідження також виявили IL-1beta у нейронах щурів в подібних регіонах гіпоталамуса, та в гіпокампі. Біологічна активність IL-1 в мозку щура виявлена ​​в стовбурі мозку, корі, проміжному мозку і гіпокампі. Проте, більшість досліджень виявили, що паренхіма мозку в нормі демонструє дуже слабку експресію мРНК IL-1beta. Аналогічно, більшість досліджень, що використовують нозерн-блот або RT-PCR, виявили надзвичайно низькі або не рівні IL-1beta або мРНК IL-1beta в мозку щурів або мишей.

мРНК гена ICE, що кодує фермент, відповідальний за частковий протеаліз Pro-IL-1beta до зрілого, активного IL-1beta, була виявлена в мікроглії мишей, гомогенатах гіпоталамуса і гіпокампу і кровоносних судинах (артеріоли і венули) в мозковій паренхімі. мРНК IL-1beta також була виявлена в мозку щурів, особливо в гіпоталамусі, гіпокампі, мозочку, судинному сплетенні і кровоносних судинах у всьому мозку.

Імуногістохімічно TNF-alpha був виявлений в гіпоталамусі і вентральній поверхні мозку у інтактних здорових мишей. На підставі морфологічних спостережень, найбільш сильне фарбування спостерігається у нейронів в двох основних регіонах: перивентрикулярному, в шлуночковій системі та регіоні, пов'язаному із середнім пучком переднього мозку. В межах гіпоталамуса, в PVN найбільш сильно забарвлені групи клітин знаходяться в опорному ядрі термінального тяжа.

Нарешті, мРНК IL-6 не була виявлена або була локалізована в невеликих кількостях разом з мРНК IL-6Ralpha в декількох регіонах мозку щура, включаючи гіпоталамус, мозочок, гіпокамп, смугасте тіло і неокортекс [9].

Індукована експресія цитокінів

Експресія безлічі цитокінів в межах ЦНС значно збільшується у відповідь на пошкодження клітин. Відповідно, місцеві концентрації IL-1beta, IL-6 і TNF-alpha збільшені протягом бактеріальних або вірусних інфекцій ЦНС, травми мозку, ішемії і конвульсій, нейродегенеративних процесах, інсульті. Так, їх експресія збільшена при безлічі хронічних хвороб ЦНС, таких як розсіяний склероз, синдром Дауна і хвороба Альцгеймер. Як правило, коли демонструється індукція синтезу цитокіну в межах мозку, клітини мікроглії є основним типом клітин, який синтезує інтерлейкіни, хемокіни, TNF та IFN, хоча клітини судин, астроцити і нейрони також вносять вклад у продукцію цитокінів.

Особливе значення для взаємодій між імунною і нервовою системою має гіпотеза, що синтез цитокінів в мозку може бути індукований стимулами, іншими ніж ті, що прямо впливають на ЦНС, і, отже, цитокіни можуть діяти як нейрорегулятори в межах мозку способом, схожим до класичних нейропептидів. Дійсно, у відповідь на периферичне введення LPS, експресія безлічі цитокінів в ЦНС збільшується (див. таблицю 1). У відповідь на великі дози LPS (0.4-4 мг/кг інтраперитонеально або внутрішньовенно), рівні мРНК, що кодує IL-1alpha, IL-1beta, IL-1ra, IL-6 і TNF-alpha збільшені в гомогенатах декількох регіонів мозку мишей при оцінці за допомогою RT-PCR і нозерн-блот. Це збільшення відбувалося в межах 1: 10 з піком приблизно через 6 годин після введення. Проте, важливою проблемою, пов'язаною з індукцією цитокінів у мозку, є питання, чи дійсно стимул, що викликає збільшення синтезу цитокінів, має периферичне походження, чи можуть великі дози LPS проникати через гематоенцефалічний бар'єр в достатній кількості, щоб безпосередньо стимулювати синтез цитокінів.

Подібні статті

Рослинність евтрофних боліт
Актуальність. В епоху широкомасштабного впливу людської цивілізації на навколишнє середовище проблема вивчення закономірностей генезису, динаміки боліт і заболочених земель як важливого біоенергетичного компонента та носія значного обсягу ...

Рослини і тварини шкільного куточку живої природи
Успішне засвоєння учнями матеріалу з біології, набуття ними практичних умінь і навичок із вирощування рослин і догляду за тваринами, розвиток інтересу й працьовитості істотно залежить від практичних робіт і спостережень, які ведуться за живими об&rsq ...