Центральная нервная система (CNS) состоит из нескольких физических барьеров, которые помогают предотвратить смежное распространение нейротропных патогенов в паренхиму. Эти барьеры включают мозговые оболочки, интерфейс носовой эпителий-обонятельная луковица, гемато-цереброспинальный жидкий барьер (BCSFB), и, наконец, гематоэнцефалический барьер (BBB). Эти барьеры в совокупности образуют инфраструктуру, которая препятствует проникновению нейротропных организмов в CNS через назальный эпителий, спинномозговую жидкость (CSF) или путем гематогенного распространения. В дополнение к этим физическим барьерам существуют резидентные иммунные клетки, которые патрулируют эти области и добавляют еще один уровень защиты.
Мозговые оболочки состоят из твердой мозговой оболочки, паутинной оболочки и мягкой мозговой оболочки, которые располагаются над поверхностной глией limitans superficialis, слоем связанных с поверхностью астроцитов, который создает барьер между мозговыми оболочками и паренхимой головного мозга. Твердая мозговая оболочка содержит фенестрированные кровеносные сосуды без плотных соединений. В твердой мозговой оболочке имеются также лимфатические сосуды, расположенные в основном вдоль крупных венозных синусов. Большинство кровеносных сосудов твердой мозговой оболочки, включая синусы, выстланы менингеальными макрофагами. Иммунные клетки твердой мозговой оболочки также можно найти в основном в перисинусных пространствах, которые включают дендритные клетки, Т-клетки, В-клетки, плазматические клетки, врожденные лимфоидные клетки и тучные клетки. Паутинная оболочка экспрессирует белки плотных контактов и служит барьером между твердой мозговой оболочкой с ее фенестрированной сосудистой сетью и субарахноидальным пространством, содержащим СSF, которое также содержит некоторые дендритные клетки. Кровеносные сосуды, которые проходят вдоль пиальной поверхности и входят в паренхиму головного мозга, не имеют фенестрации и состоят из эндотелиальных клеток, экспрессирующих белки плотных контактов. Эти сосуды также защищены периваскулярными макрофагами. Циркуляционные микробы, скорее всего, выходят через фенестрированные кровеносные сосуды в твердой мозговой оболочке, что объясняет наличие лимфатических сосудов и разнообразие иммунных клеток в этом менингеальном слое. Однако, патогены также могут попасть в ликворное пространство через пиальные сосуды, особенно если инфицированы компоненты самого сосуда. Инфекция мозговых оболочек обычно вызывает сильную воспалительную реакцию и называется менингитом.
ВВВ представляет собой барьер, защищающий паренхиму СNS от содержимого периферической крови. Лептоменингиальные сосуды, которые входят в паренхиму CNS, состоят из эндотелиальных клеток, которые экспрессируют плотные соединения и выстланы клетками гладкой мускулатуры/перицитами, базальной мембраной (BМ), периваскулярными макрофагами и астроцитарными отростками. Паренхиматозное пространство, примыкающее к этим кровеносным сосудам, исследуется резидентной в головном мозге микроглией. Системные воспалительные реакции могут изменить целостность ВВВ, делая CNS более восприимчивой к инвазии патогенов и иммунных клеток. Патогены также могут проникать в паренхиму CNS, инфицируя циркулирующие иммунные клетки, такие как моноциты, которые затем выходят из сосудов.
Несмотря на наличие иммунологически защищенных барьеров, бывают случаи, когда нейротропные микробы вторгаются в CNS и вызывают нейровоспалительную реакцию . В отличие от системных инфекций, при которых сильная инфильтрация иммунных клеток имеет первостепенное значение для элиминации патогенов, чрезмерная воспалительная реакция в CNS иногда может принести больше вреда, чем пользы. Чрезмерная инфильтрация иммунными клетками CNS или поражение сосудов головного мозга может привести к патогенному отеку головного мозга , что приводит к гибели нейронов — клеточной популяции, которая по большей части не может быть заменена. В ситуациях, когда патоген очищается от CNS, иммунные клетки памяти генерируются и сохраняются в CNS. Эти клетки памяти могут защитить CNS при повторном заражении и предотвратить потенциально опасную воспалительную реакцию. Хотя вакцины способствуют выработке иммунных клеток системной памяти против определенных патогенов, не совсем понятно, как и в какой степени эти клетки памяти защищают барьеры CNS от инфекций.
Ацетилхолин представляет собой нейротрансмиттер, который может высвобождаться CD4 + Т-клетками и парасимпатическими ветвями ганглиев тройничного нерва, иннервирующих твердую мозговую оболочку , и, как известно, ослабляет провоспалительные реакции в макрофагах . Высвобождение ацетилхолина, вероятно, является важным механизмом, с помощью которого резидентные Т-клетки и периферические нервы предотвращают чрезмерное воспаление мозговых оболочек. Тем не менее, предшествующая инфекция может снизить чувствительность менингеальных макрофагов к этому важному регулятору, который потенциально может сделать мозговые оболочки более воспаленными. В совокупности эти результаты демонстрируют, как выздоровление от вирусной инфекции может придать твердой мозговой оболочке новые иммунологические свойства.
Добавить комментарий