Odruch kolanowy to jeden z najbardziej znanych przykładów automatycznych reakcji organizmu. Dotychczas uważano, że jego działanie opiera się wyłącznie na komunikacji między układem nerwowym, a mięśniowym. Jednak najnowsze badania, opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Nature ujawniają trzeciego „rozmówcę” w tym procesie – układ odpornościowy, a dokładniej makrofagi. Odkrycie to rzuca nowe światło na funkcjonowanie ludzkiego ciała i może zrewolucjonizować terapie motoryczne.
Jak działa odruch miotatyczny?
Odruch miotatyczny, nazywany też odruchem na rozciąganie, to szybka reakcja mięśnia na jego nagłe rozciągnięcie. Jest to mechanizm zarządzany przez rdzeń kręgowy, a nie przez mózg, co czyni go jednym z najważniejszych mechanizmów odpowiedzialnych za utrzymanie postawy, stabilizacji i koordynacji ruchów.
Proces ten przebiega w kilku następujących etapach:
- Receptory we wrzecionkach nerwowo-mięśniowych wykrywają rozciągnięcie mięśnia.
- Sygnał jest przekazywany włóknami czuciowymi do rdzenia kręgowego.
- Rdzeń kręgowy natychmiast wydaje polecenie zwrotne do mięśnia, prowadząc do jego skurczu przeciwdziałającego rozciągnięciu.
Dotychczas sądzono, że w tym procesie biorą udział wyłącznie układ nerwowy i mięśniowy.
Makrofagi – nowy element układanki
Makrofagi, znane głównie ze swojej roli w układzie odpornościowym, okazały się jednak pełnić także funkcję mediatorów w łuku odruchowym. Zespół badawczy złożony z brytyjskich, włoskich i duńskich uczonych odkrył, że makrofagi obecne w rejonie wrzecionek nerwowo-mięśniowych nie tylko pełnią funkcje ochronne, ale także aktywnie wpływają na mechanizm odruchu miotatycznego.
Okazuje się jednak, że rezydujące w okolicach wrzecionek odpowiedzialnych za odruch miotatyczny pełnią nie tylko funkcje odpornościowe. Jak bowiem ustalił brytyjsko-włosko-duński zespół uczonych, pełnią one również rolę mediatorów w łuku odruchowym, który mogą regulować i modulować.
Makrofagi wytwarzają kwas glutaminowy – jeden z kluczowych neuroprzekaźników, który pobudza włókna czuciowe, co ma bezpośredni wpływ na przebieg odruchu miotatycznego.
Eksperymenty, które zmieniły perspektywę
Badania opierały się na zaawansowanych technikach, takich jak analiza genetyczna, optogenetyka, elektrofizjologia oraz testy behawioralne. W eksperymentach wykorzystano zarówno ludzkie, jak i mysie makrofagi, co pozwoliło na dogłębne zbadanie ich funkcji.
Oto najważniejsze wyniki badań:
- Makrofagi rezydentne w wrzecionkach mięśniowych wytwarzały kwas glutaminowy, który był kluczowy dla pobudzenia włókien czuciowych.
- Wyłączenie aktywności makrofagów u myszy prowadziło do zaburzeń koordynacji ruchowej, problemów z utrzymaniem równowagi oraz nieprawidłowego chodu.
Potencjał terapeutyczny odkrycia
Odkrycie, że makrofagi odgrywają kluczową rolę w odruchu miotatycznym, otwiera nowe możliwości w leczeniu zaburzeń motorycznych. Autorzy projektu są zdania, że ich odkrycia mogą się w przyszłości przyczynić do opracowania nowatorskich terapii motorycznych, które będą celowały nie w układ nerwowy czy mięśniowy, lecz w odpornościowy.
Takie podejście mogłoby znaleźć zastosowanie w leczeniu schorzeń takich jak stwardnienie rozsiane, choroba Parkinsona czy inne zaburzenia neurologiczne.
Najnowsze badania dowodzą, że ciało ludzkie jest bardziej złożone, niż dotychczas sądzono. Rola makrofagów w odruchu miotatycznym to odkrycie, które nie tylko pogłębia naszą wiedzę o funkcjonowaniu organizmu, ale także otwiera nowe kierunki w medycynie regeneracyjnej. Opracowanie terapii opartych na regulacji układu odpornościowego może stać się przełomem w leczeniu zaburzeń motorycznych.
Źródło:
- https://www.projektpulsar.pl/zdrowie/2281023,1,stuknij-w-kolano-a-makrofagi-sie-odezwa.read
