Mozek není chráněn jen slavnou hematoencefalickou bariérou. Vědci nyní objevili další, dosud neznámou buněčnou „zeď“ na bázi cévnatkového plexu, která filtruje přístup k mozkomíšnímu moku. Tento zásadní objev může změnit naše chápání neurologických onemocnění, imunitních reakcí i možností léčby.
Léta jsme se domnívali, že mozek je chráněn téměř neproniknutelnou stěnou: hematoencefalickou bariérou. Je to jakýsi biologický filtr, který rozhoduje o tom, co může a nemůže vstoupit do nejcitlivějšího orgánu těla. Tato představa, rozšířená v učebnicích a populárně naučné literatuře, představovala mozek jako pevnost obehnanou jedinou hlavní stěnou. Nyní však víme, že nebyl osamocený.
Vědci z Vlaams Instituut voor Biotechnologie (VIB) a Gentské univerzity identifikovali v mozku dosud neznámou buněčnou bariéru. Toto zjištění, publikované v časopise Nature Neuroscience, odhaluje novou cestu, kterou může imunitní systém ovlivňovat centrální nervový systém, a otevírá nečekané dveře k lepšímu pochopení neurologických onemocnění a zánětlivých procesů postihujících mozek.
Studie nejenže přidává další kousek do anatomické mapy nervového systému, ale také nás nutí přehodnotit způsob, jakým chápeme komunikaci mezi krví, mozkomíšním mokem a mozkovou tkání. A především proč se tato komunikace někdy vymkne kontrole.
Zeď, o které jsme nevěděli, že existuje
Mozek je chráněn mnoha bariérami, které udržují stabilní prostředí a brání mu před škodlivými látkami a patogeny. Nejznámější je hematoencefalická bariéra, tvořená především endotelovými buňkami mozkových cév spojenými „těsnými spoji“, které brání volnému průniku molekul a buněk z krve do nervové tkáně.
Není to však jediná obranná struktura. Existuje také cévní pleteň, malá oblast v prostorách mozku vyplněných tekutinou (mozkové komory), která produkuje mozkomíšní mok (CSF). Tato tekutina omývá mozek a míchu, tlumí nárazy, pomáhá odstraňovat nečistoty a přenáší chemické signály.
New in Nature Neuroscience: we identify a previously unrecognized barrier at the choroid plexus–brain-CSF interface. https://t.co/NcyRDKj72k
🧵👇
— Daan Verhaege (@DaanVerhaege) February 12, 2026
Cévnatý plexus funguje v jistém smyslu jako „čistička“ a „kontrolní bod“ pro CSF. Tvoří bariéru známou jako hematoencefalická bariéra, odlišnou od klasické hematoencefalické bariéry, která reguluje, co přechází z krve do mozkomíšního moku. Navzdory jejímu významu však vědci věděli překvapivě málo o tom, jak je cévnatý plexus vlastně uspořádán na buněčné úrovni a jak je rozdělen jeho základ, tedy oblast, kde je ukotven k mozkové tkáni.
Právě na to se tento tým rozhodl podívat podrobněji. Pomocí pokročilého vyhledávání RNA v jednotlivých buňkách a mikroskopie s vysokým rozlišením vědci identifikovali jedinečnou populaci buněk nacházejících se na bázi cévnatkového plexu. Pojmenovali je „buňky bazální bariéry“.
Tyto buňky tvoří organizovanou vrstvu, která funguje jako jakási „uzavřená podlaha“ cévnatkového plexu. Jsou spojeny těsnými spoji, jako molekulární nýty, které tvoří účinnou pečeť. Výsledkem je velmi přesné funkční rozdělení mezi cévnatkou, mozkomíšním mokem a přilehlou mozkovou tkání.
Místo toho, abychom si představovali pouze stěnu mezi krví a mozkem, musíme nyní myslet na systém dvou dveří: první bariéru v cévách a druhou, nově popsanou, na bázi cévnatkového plexu, která kontroluje, co může difundovat do mozkomíšního moku a odtud do zbytku centrálního nervového systému.
„Objevili jsme novou obrannou linii mozku,“ vysvětluje profesor Vandenbroucke (VIB-UGent). „Tyto buňky tvoří inteligentní, dynamickou bránu v místě, které jsme dosud plně nedocenili. Je to vzrušující, protože to nejen odpovídá na základní anatomickou otázku, ale také nám to nabízí nový cíl pro pochopení mozkových onemocnění.“
Práce doplňuje stále komplexnější pohled na centrální nervový systém, v němž neexistuje jediná bariéra, ale soubor spolupracujících filtrů a kompartmentů: hematoencefalická bariéra, hemato-likvorová bariéra, meningy, před několika lety objevené meningeální lymfatické cévy a nyní tato bazální bariéra cévnatkového plexu.
Jak byla tato nová bariéra objevena
K nalezení těchto „strážných“ buněk tým zkombinoval několik technologií, které v posledním desetiletí způsobily revoluci v biologii:
- Sekvenování jednobuněčné RNA: To jim umožňuje analyzovat, které geny jsou aktivní v každé jednotlivé buňce, jako by si vytvořili „molekulární průkaz totožnosti“ tisíců buněk najednou. To umožňuje odhalit typy buněk, které dříve nebyly odhaleny, protože byly smíšené s jinými.
- Mikroskopie s vysokým rozlišením a 3D mikroskopie: Pomocí technik projasnění tkáně a fluorescenčních markerů byli vědci schopni sledovat prostorové uspořádání těchto buněk v cévnatkovém plexu a zjistili, že tvoří souvislou vrstvu na jeho bázi.
- Studie funkční propustnosti: vstřikováním molekul různých velikostí a sledováním jejich cesty pozorovali, že oblast, kde se tyto buňky nacházejí, funguje jako další filtr, který omezuje průchod do mozkomíšního moku.
Genetická analýza ukázala, že buňky základní bariéry exprimují typické proteiny těsného spojení (jako jsou klaudiny a okludiny) a další složky spojené s epiteliálními bariérami, což posiluje myšlenku, že se nejedná o pouhé podpůrné buňky, ale o specializovanou strukturu kontrolující průchod látek.
Kromě toho vědci porovnali myší a lidské tkáně a zjistili velmi podobný molekulární podpis, což naznačuje, že tato bariéra není laboratorní raritou, ale konzervovanou vlastností savců, a má tedy význam pro lidské zdraví.
Bariéra, která může selhat
Zajímavé je, že tato ochrana není ani pevná, ani trvalá. Za zdravých podmínek účinně omezuje pohyb i malých molekul z oblasti cévnatky bohaté na krev do mozkomíšního moku a mozku. Jinými slovy, funguje jako jemný filtr, který rozhoduje o tom, co se může „přesunout“ ze spodiny plexu do mozkomíšního moku.
Když však v těle probíhá systémový zánět (např. při těžké infekci, sepsi nebo některých autoimunitních procesech), situace se mění. „Pozorovali jsme, že buňky v bázi bariéry se během zánětu stávají zranitelnými, což může umožnit průnik škodlivých látek a buněk do centrálního nervového systému,“ vysvětluje Dr. Daan Verhaege.
Na zvířecích modelech se působením cirkulujících zánětlivých molekul (jako jsou cytokiny, bílkoviny uvolňované imunitním systémem ke koordinaci obranné reakce) změnila integrita těchto těsných spojů. Výsledkem bylo zvýšení propustnosti: molekuly, které by za normálních okolností zůstaly zadrženy, byly schopny projít bariérou a dostat se do mozkomíšního moku.
To pomáhá pochopit něco, co často vrtá klinikům hlavou: proč mohou mít některé infekce nebo zánětlivé procesy ve zbytku těla neurologické následky, od duševní zmatenosti až po zhoršení předchozích onemocnění. Například u stavů, jako je sepse, je běžné, že se u pacientů objeví delirium (stav dezorientace a změny vědomí), aniž by došlo k přímé infekci mozku. Tato zjištění naznačují, že část poškození může být způsobena poruchou regulace bariér, jako je choroidální plexus.
Dalším klíčovým zjištěním je, že tyto buňky se objevují již v rané fázi vývoje a udržují se po celý život. To znamená, že provázejí mozek od velmi raných stadií, kdy se nervový systém formuje, až do vysokého věku. Jakákoli změna jejich funkce, ať už v důsledku genetických faktorů, infekcí v dětství nebo chronických zánětlivých procesů, může mít dlouhodobé následky.
Tým potvrdil, že se vyskytují nejen u myší (běžný model v biomedicínském výzkumu), ale také v lidských mozcích, a to jak v posmrtných vzorcích, tak v mozkových organoidech (miniorgány vypěstované v laboratoři z kmenových buněk). To činí toto zjištění obzvláště důležitým z klinického hlediska.
Co to znamená pro neurologická onemocnění
Objev této nové „strážní buňky“ není jen anatomickou kuriozitou. Má přímé důsledky pro pochopení a v budoucnu i pro léčbu různých neurologických a psychiatrických onemocnění, u nichž hrají důležitou roli zánět a imunitní reakce. Mezi patologické stavy, kde by tato bariéra mohla hrát klíčovou roli, patří:
- Roztroušená skleróza (RS): Jedná se o autoimunitní onemocnění, při kterém imunitní systém napadá myelin, obal, který pokrývá neurony. Je známo, že cévnatý plexus a mozkomíšní mok se podílejí na průniku imunitních buněk do centrálního nervového systému. Změněná bazální bariéra může usnadnit vstup lymfocytů a dalších zánětlivých buněk do mozku a míchy.
- Encefalitida a infekce centrálního nervového systému: U některých virových nebo bakteriálních infekcí se patogen nedostává vždy přímo krví přes hematoencefalickou bariéru. Další cestou vstupu nebo zesílení zánětlivé reakce může být choroidální plexus a jeho bariéry.
- Neurodegenerativní poruchy: Chronický zánět nízkého stupně a změny v mozkomíšním moku byly pozorovány u nemocí, jako je Alzheimerova nebo Parkinsonova choroba. Ačkoli je zatím příliš brzy na vyvozování závěrů, postupné selhávání této bariéry by mohlo přispívat k hromadění toxických látek nebo vstupu zánětlivých signálů, které urychlují poškození neuronů.
- Delirium a neurologické komplikace u systémových infekcí: Od těžké chřipky po COVID-19 se u mnoha pacientů objevují neurologické příznaky, aniž by došlo k masivní invazi viru do mozku. Tyto jevy mohou pomoci vysvětlit změny v propustnosti bariér, jako je choroidální plexus.
Tato zjištění odhalují, jak zranitelný a chráněný je mozek, což otevírá nové perspektivy pro cílenější zásahy při poruchách mozku. Jinými slovy: lepší pochopení toho, jak tato bariéra funguje, by mohlo v budoucnu pomoci navrhnout strategie, které by ji posílily, když selže, nebo ji dokonce modulovaly u onemocnění, kde imunitní systém hraje důležitou roli, jako je roztroušená skleróza, některé infekce nebo neurozánětlivé procesy.
Lze objev využít k lepší léčbě mozku?
Paradoxně právě bariéry, které mozek chrání, jsou jednou z největších překážek jeho léčby. Mnoho potenciálně užitečných léků nedokáže v dostatečném množství projít hematoencefalickou bariérou. Proto je objev nových „bran“ a „kontrolních bodů“ zajímavý i z terapeutického hlediska. V budoucnu by to mohlo umožnit podrobné poznání základních buněk bariéry:
- Navrhnout léčbu, která by posílila bariéru v situacích systémového zánětu a snížila riziko sekundárního neurologického poškození. Například léky, které stabilizují těsné spoje nebo blokují specifické zánětlivé signály v cévním plexu.
- Modulovat bariéru řízeným způsobem, aby se usnadnil vstup určitých léků do mozkomíšního moku a odtud do mozku, aniž by se zcela narušila ochrana. Jednalo by se o jakési „dočasné a selektivní otevření“ brány.
- Identifikace biomarkerů v CSF, které odrážejí stav této bariéry. Změny určitých proteinů by mohly být využity k odhalení časných zánětlivých procesů, které ještě nevyvolávají jasné příznaky.
To vše je zatím ve velmi rané fázi. Zatím jde především o základní práci: popisuje novou strukturu, její uspořádání a chování v experimentálních modelech. Historie neurověd však ukazuje, že mnoho klinických průlomů se zrodilo z anatomických a buněčných objevů, které se v té době zdály být jen „detaily“.
Jeden mozek s několika stěnami
V posledních letech se obraz mozku jako izolovaného a téměř nepřístupného orgánu mění. Objev lymfatických cév v mozkových blanách, popis takzvaného „glymfatického systému“ (systém pro čištění odpadních látek v mozku) a nyní i tato nová bariéra v cévním plexu ukazují stejným směrem: mozek je v neustálém dialogu s imunitním systémem a zbytkem těla, ale tento dialog je pečlivě regulován několika filtry.
Nyní víme, že mozek nemá jedinou stěnu, ale několik ochranných vrstev, které spolupracují. Některé jsou v cévách, jiné v mozkových blanách, další v samotném cévním plexu. A každá z nich může selhat různým způsobem a mít různé následky.
Pochopení těchto „skrytých dveří“ je zásadní pro pokrok v prevenci a léčbě neurologických onemocnění. Pokud totiž víme, kde se zranitelné místo nachází, můžeme také začít přemýšlet o tom, jak ho posílit. A stejně tak, pokud pochopíme, které dveře lze bezpečně otevřít, můžeme být schopni navrhnout účinnější terapie, které se dostanou do mozku, aniž by narušily jeho obranyschopnost.
Objev těchto základních bariérových buněk je připomínkou toho, že i v tak dobře prozkoumaném orgánu, jako je mozek, zbývá objevit zásadní struktury. A že někdy klíč k pochopení nemoci neleží v neuronech, ale v diskrétních buňkách, které je tiše chrání.