Науке уже было известно, что блуждающий нерв играет ключевую роль в воспалении. Его стимуляция работала при нескольких воспалительных заболеваниях, включая воспалительные заболевания кишечника и ревматоидный артрит, однако как именно взаимодействуют все факторы системы, было неясно.
Эксперимент
Чтобы прояснить эту связь, профессор биохимии, молекулярной биофизики и нейробиологии Колумбийского университета Чарльз Цукер (Charles Zuker) с коллегами стимулировали развитие инфекции у мышей, используя бактериальные молекулы, обычно вызывающие воспалительную реакцию.
Молекулы заставили блуждающий нерв посылать сигналы нейронам хвостового ядра одиночного тракта (cNST) ствола головного мозга.
Результат
В ходе данного эксперимента успокоение этих нейронов в cNST вызвало усиленную воспалительную реакцию, в результате чего организм начал вырабатывать в три раза больше провоспалительных молекул и в три раза меньше противовоспалительных, чем обычно это бывает у здоровых мышей.
Стимуляция этих нейронов породила противоположный эффект — количество провоспалительных молекул снизилось почти на 70%, в то время как число противовоспалительные выросли почти в десять раз. Это говорит о том, что нейроны cNST способны контролировать воспалительный отклик организма на инфекцию, заявили исследователи.
Выводы
Итак, новое исследование на мышах показало, что нейроны в стволе мозга действуют подобно термостату, усиливая или ослабляя воспаление в ответ на сигналы, посылаемые блуждающим нервом, соединяющим мозг с другими органами тела.
На ранней стадии инфекции эти нейроны могут стимулировать полезную провоспалительную реакцию, препятствующую проникновению патогенных микроорганизмов, но как только инфекция устраняется, они подавляют её, чтобы предотвратить нежелательное повреждение здоровых клеток.
Учёные описали эту систему обратной связи в журнале Nature.
Если аналогичная схема связи будет обнаружена у людей, ученые смогут в один прекрасный день разработать регулирующие её лекарства. Например, препараты, воздействующие на этот ”термостат” ствола мозга, они могут быть использованы для уменьшения воспаления в случаях, когда он выходит из строя, таких как аутоиммунные заболевания.
Хотите первым узнавать о новых статьях? Присоединяйтесь к нам вКонтакте!
"Если мы создадим небольшие молекулы, проникающие в эти нейроны и активирующие их, то сможем регулировать эту цепь и, следовательно, влиять на то, как они модулируют иммунитет организма и воспалительные процессы", - говорит Цукер.
Ствол головного мозга соединяет основную часть головного мозга, большой мозг, с мозжечком и спинным мозгом и регулирует ключевые непроизвольные функции, такие как дыхание и частота сердечных сокращений. Учёные уже знали, что мозг и иммунная система тесно взаимодействуют, но роль ствола мозга в этом процессе была неясна.
Несмотря на многообещающие первоначальные результаты, остается много вопросов. Например, потребуются дополнительные исследования, чтобы понять природу сигналов, которые передаются от ствола мозга к иммунным клеткам остальных частей тела, отметила Тамар Бен Шаанан (Tamar Ben Shaanan), аспирант микробиологии и иммунологии из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, не принимавшая участия в данном исследовании.
Пригодится: Вполне рабочие противовоспалительные средства, не являющиеся лекарством
Важно расшифровать, как сложная иммунная картина воспринимается мозгом, сказал Джонатан Кипнис (Jonathan Kipnis), профессор патологии и иммунологии в медицинской школе Вашингтонского университета в Сент-Луисе, также не принимавший участия в этом исследовании.
Например, будущие исследования могли бы выяснить, знает ли мозг о том, что произошло заражение, может ли он точно определить, что это за инфекция, и закрепить память о ней на случай повторного заражения, добавил он.
Автор: Emily Cooke
Перевод: Виктор Трибунский
Источник
