Komposisi sel myeloid di CSF mencerminkan SSP dan didominasi oleh sel dendritik infiltrasi di MS. ( A ) Strategi subsetting dan manifold plot untuk garis keturunan myeloid. (B) Plot matriks menunjukkan pemilihan gen penanda untuk masing-masing kluster. ( C ) Manifold plot menunjukkan dataset yang disubset ke sampel CSF (kiri atas) atau CNS (kanan atas) dan ekspresi profil transkripsi khusus murine BAM (kiri bawah) atau khusus MG (kanan bawah); plot kotak menunjukkan ekspresi profil antar cluster (27). ( D ) Plot kotak menunjukkan frekuensi subset myeloid di CSF untuk kontrol (n = 12), MS (n = 24), dan MSN (n = 5) (kiri) dengan plot manifold spesifik kondisi diturunkan untuk menunjukkan jumlah yang sama sel untuk setiap kondisi (kanan). Statistik dihitung menggunakan regresi linier. ( E ) Jumlah sel sitometri aliran (dalam sel / ml) ditunjukkan untuk mDC dalam CSF kontrol (n = 7), MS (n = 25), dan MSN (n = 4). ( F ) Bagan donat dari sampel SSP ditunjukkan untuk kontrol (n = 9) atau jaringan MS tumefaktif lesi (n = 3) dengan plot manifold terintegrasi. Plot kotak menunjukkan IQR dengan kumis menunjukkan 1,5 × IQR, “+” menunjukkan rata-rata, dan garis menunjukkan median. *P Science Translational Medicine (2022). DOI: 10.1126/scitranslmed.adc9778
Untuk diagnosis dan keputusan terapi pada penyakit saraf, cairan serebrospinal sering menjadi kunci. Sel-sel dalam cairan ini juga dapat memberikan informasi tentang proses patologis yang terjadi di otak. Tentu saja, hal ini memerlukan pembedaan antara sel yang berasal dari otak dan sel yang berasal dari darah. Sampai sekarang, ini hampir tidak mungkin.
Ilmuwan saraf dari University of Münster kini telah membuat atlas yang dapat mengubah hal ini—menggunakannya akan memungkinkan pemahaman yang lebih baik tentang mekanisme penyakit dan cara baru untuk mempelajari efek terapi. Sumber daya yang tak ternilai ini disediakan sebagai perangkat lunak yang tersedia secara gratis untuk para peneliti di seluruh dunia.
Bayangkan kemacetan lalu lintas di jalan raya, dan untuk melewatinya, pengemudi disarankan untuk menggunakan peta pendakian. Tentu saja, rute yang disediakan tidak akan berguna. Untuk waktu yang lama, masalah serupa dihadapi di bidang ilmu saraf. Meskipun sel-sel kekebalan ditemukan di otak dan cairan serebrospinal (CSF) pasien, para ilmuwan harus bergantung pada atlas berdasarkan darah tepi untuk mengkarakterisasi fenotip dan asal sel.
Akibatnya, navigasi sistem saraf pusat (SSP) salah dan prediksi sering salah. Karya terbaru para ilmuwan dari Westphalian Wilhelms-University Muenster (WWU) mengoreksi ini dengan membuktikan atlas sel kekebalan CNS- dan CSF. Temuan mereka baru-baru ini dipublikasikan di Science Translational Medicine.
Klasifikasi sel yang tepat dan jaringan asalnya diperlukan untuk pemahaman yang lebih baik tentang penyakit dan perkembangannya. Atlas baru tidak hanya memberikan karakterisasi rinci identitas sel kekebalan CSF, tetapi juga memprediksi dari mana asalnya—darah atau SSP.
Untuk menghasilkan atlas, para peneliti dari kelompok kerja Prof. Nicholas Schwab di Rumah Sakit Universitas Muenster menggunakan teknologi mutakhir yang menganalisis ekspresi gen sel tunggal. Menggunakan apa yang disebut algoritma pembelajaran mendalam, informasi tersebut kemudian digabungkan dengan kumpulan data besar dari departemen neurologi di Muenster dan lembaga penelitian internasional lainnya. Dengan menggunakan pendekatan ini, hasilnya dapat digeneralisasikan. Para ilmuwan, terutama Dr. Patrick Ostkamp, menggabungkan data dari CNS dan CSF.
Mekanisme utama patologi MS adalah migrasi sel imun darah perifer ke SSP, di mana mereka akhirnya menyebabkan kerusakan. “Sel tidak pernah bertindak tanpa alasan. Oleh karena itu, sangat penting untuk mengetahui apakah sebuah sel sedang menuju dari darah ke SSP, atau apakah sudah ada dan sedang dalam perjalanan kembali,” kata Prof. Nicholas Schwab, koordinator studi.
Untuk memeriksanya, tim menggunakan CSF dari pasien yang dirawat dengan obat yang menghalangi masuknya sel ke dalam SSP. CSF pasien ini dapat dianggap sebagai jalan satu arah dan sebagian besar sel yang ditemukan di CSF pasti berasal dari CNS, karena jalan masuk dari darah diblokir. Memang, CSF pasien ini tidak hanya menampung lebih sedikit sel tetapi komposisi sel kekebalan juga miring. Perbandingan dengan sel yang diperoleh melalui biopsi SSP menegaskan bahwa CSF sekarang sebagian besar berisi sel yang mirip dengan sel SSP.
Selain itu, sampel penyakit Parkinson dan Alzheimer juga disertakan, karena studi terbaru menunjukkan bahwa sistem kekebalan tubuh juga dapat memainkan peran penting dalam penyakit ini. Oleh karena itu, atlas baru dari Muenster juga dapat menjelaskan lanskap imunologi penyakit saraf lainnya.
Untuk memberikan alat yang berguna ini kepada peneliti lain, kelompok tersebut mengembangkan perangkat lunak untuk membantu komunitas peneliti internasional menavigasi kompleksitas sistem kekebalan SSP. Para ilmuwan berharap bahwa dalam jangka panjang hasil mereka tidak hanya akan membantu para peneliti dalam upaya ilmiah mereka, tetapi juga dapat digunakan untuk membantu pasien.
Prof. Heinz Wiendl, kepala departemen neurologi di Muenster mengatakan, “Proyek inovatif ini menegaskan apa yang telah diasumsikan oleh ahli saraf selama lebih dari satu abad: CSF adalah cerminan dari CNS. Ini akan membantu menafsirkan apa yang CSF indikasikan dan ini akan menjadi nilai yang sangat besar dalam praktek klinis.”
Yang penting, CSF — berbeda dengan CNS — dapat dicapai melalui pungsi lumbal. “Data dari CSF oleh karena itu dapat menjelaskan mekanisme molekuler obat dan perbedaan imunologi antara penyakit. Oleh karena itu, analisis CSF dapat dianggap sebagai ‘cahaya biopsi SSP.’ Informasi ini sangat berharga.”
Informasi lebih lanjut: Patrick Ostkamp et al, Kerangka kerja analisis sel tunggal memungkinkan karakterisasi leukosit CSF dan jaringan asalnya dalam multiple sclerosis, Science Translational Medicine (2022). DOI: 10.1126/scitranslmed.adc9778
Disediakan oleh Westfälische Wilhelms-Universität Münster
Kutipan: Peta sel imun di otak dan cairan serebrospinal memberikan informasi yang tak ternilai (2022, 14 Desember) diambil 14 Desember 2022 dari https://medicalxpress.com/news/2022-12-immune-cells-brain-cerebrospinal-fluid. html
Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.