Исследователи из Гарвардской медицинской школы обнаружили, что нервные клетки мышей способны подавлять иммунный ответ на золотистого стафилококка (Staphylococcus aureus). При этом действует закономерность: нейроны «глушат» иммунитет только в том органе, откуда получают сигналы. Таким образом, способность организма справляться с этой бактерией можно усилить, снижая активность соответствующих нейронов. Научная статья об открытии опубликована в журнале Nature Medicine.
Сенсорные нейроны, чьи чувствительные отростки заканчиваются в легких, способны обнаруживать чрезмерное натяжение или опадание стенок этого органа, изменения температуры, воспаление тканей и многое другое. Зафиксировав такие стимулы, сенсорные нейроны легких посылают сигналы в головной мозг, а он, обработав их, присылает по другим нервным отросткам ответ. Этот ответ выражается либо в виде боли, либо в виде кашля.
В предыдущих работах авторы исследования уже показали, что при бактериальной инфекции некоторые нейроны активируются и создают болевые ощущения, а нервная система играет роль в развитии аллергической астмы. Поэтому ученые «отключили» сенсорные нейроны легких у мышей, зараженных золотистым стафилококком (нокаутом в них конкретных генов, либо фармакологическими препаратами). Далее они смотрели, как в каждом конкретном случае будет отличаться активность различных типов иммунных клеток, обычно принимающих участие в борьбе с легочными инфекциями.
Неожиданно оказалось, что «молчание» сенсорных нейронов легких увеличивает шанс на выживание у животных со стафилококковой инфекцией. Из 20 грызунов, у которых работу сенсорных нейронов легких «приостановили», выжили 17, а в другой группе такого же размера — всего четверо. У грызунов первой группы через 12 часов после заражения бактериями было в 10 раз меньше стафилококков в легких, чем у тех, чьи чувствительные нейроны работали как обычно. Кроме того, у мышей с «отключенными» нейронами находили в два раза больше нейтрофилов — клеток иммунной системы, борющихся с бактериями. Эти нейтрофилы лучше «прилипали» к стенкам кровеносных сосудов, благодаря чему эффективнее уничтожали стафилококков.
Дополнительная серия экспериментов показала, что чувствительные нейроны, принимающие сигналы из легких зараженных золотистым стафилококком мышей, выделяют нейропептид CGRP, действующий на их окружение. Он подавляет перемещение нейтрофилов и других клеток иммунной системы к бактериям. У грызунов с «выключенными» сенсорными нейронами CGRP в органах дыхания не выделялся. Видимо, из-за этого иммунный ответ на стафилококковую инфекцию у них был сильнее.
Получается, что чувствительные нейроны мешают иммунной системе справляться со стафилококковой инфекцией. Причины этого явления еще предстоит выяснить. Вероятно, некоторые патогенные микроорганизмы, в числе которых и золотистый стафилококк, научились управлять активностью чувствительных нейронов легких, «заставляя» их выделять CGRP. А это значит, что бороться со Staphylococcus aureus, устойчивым к антибиотикам, можно, подавляя выработку CGRP в легких.
Золотистый стафилококк — распространенная бактерия, вызывающая разнообразные заболевания у человека. Среди микроорганизмов этого вида все больше устойчивых к известным антибиотикам, и справляться с вызванными ими инфекциями особенно трудно. Заражение антибиотикорезистентными Staphylococcus aureus в настоящее время является одной из основных причин гибели пациентов больниц. Организм таких людей уже ослаблен, и ему сложнее, чем изначально здоровому, справляться с патогенной бактерией