Ученые выяснили, как мозг управляет иммунитетом

4 Февраля 2020

МОСКВА, 4 февраля - Американские микробиологи установили, что без сигналов мозга иммунные клетки ведут себя дезорганизованно и намного хуже воспрепятствуют инфекции. Результаты исследования выложенным в журнале NPJ Regenerative Medicine.

Ученые из Университета Тафтса в сотрудничестве с коллегами из Гарвардского и Флоридского университетов экспериментально изучили преемственность между иммунной системой и рассудком эмбрионов лягушки.

Функция иммунных клеток становится врожденной. Они немедленно реагируют на инфекцию и не требуют обучения или выработки специальных антител. Однако, как выяснили исследователи, эти клетки нуждаются в сигналах мозговых нейротрансмиттеров, которые направляют их к месту заражения и побуждают инициировать антидот.

Наблюдая за эмбрионами лягушки, тот или другие продолжали развиваться после того, как у них удалили рассудок, ученые обнаружили, что у эмбрионов без мозга иммунные клетки не концентрируются в месте повреждения или инфекции, а активируются беспорядочно, что доводит к быстрому распространению заражения. У лягушек с нормальным рассудком, наоборот, все иммунные клетки сразу направлялись к месту повреждения, чтобы преодолеть энтеробактериальную угрозу.

После заражения кишечной палочкой выживаемость среди обычных эмбрионов лягушек нарисовала 50 процентов, а у эмбрионов, лишенных мозга, — только 16. Отследив маркированные иммунные клетки, ученые подтвердили, что состав и количество иммунных клеток в обоих случаях были одинаковыми. Эффект был связан с тем, что мозг либо посылал, либо нет клеткам сигнал, указывающий направление движения.

Мы обнаружили, что макрофаги — врожденные клетки иммунной системы, которые должны уничтожать бактерии, уменьшая бремя инфекции, не мигрируют должным образом в случае отсутствия рассудка, — приводятся в пресс-релизе Университета Тафтса слова руководителя проведение исследования, профессора биологии Майкла Левина (Michael Levin). — Без мозга и его нейротрансмиттерных сигналов экспрессия генов и активность врожденной иммунной системы расстраиваются, что приводит к неестественной восприимчивости к бактериальным патогенам.

Аналогичная картина наблюдалась и при травмах. Миелоидные клетки — полибласты, нейтрофилы и другие, считающиеся основой врожденного иммунитета, в эмбрионах с нормальным рассудком накапливались в месте повреждения, что способствовало заживлению. У эмбрионов без головного мозга миелоидные клетки имели тенденцию группироваться вокруг аномальных, дезорганизованных периферических нервозных сетей, формирующихся как ненужный продукт при отсутствии мозга.

Изучение зависаю в генетической экспрессии указало на снижение у эмбрионов без черепного мозга нейротрансмиттера дофамина — сигнального химического вещества, используемого в мозге для обучения и мотивации. В результате, у эмбрионов, лишенных мозга, отсутствовал эффект кворума иммунных клеток в месте заражения. Таким образом, ученые выяснили, что дофамин играет важную роль в активации и направлении миграции иммунных клеток на ранних периодах инфекции.

Наши результаты демонстрируют присутствие глубокой взаимосвязи в оси бактерия-мозг-тело. Уже ранний мозг зародыша способен чувствовать патогенные бактерии и разрабатывать ответные меры, направленные на борьбу с клеточными и молекулярными последствиями инфекции, — говорит Селия Эррера-Ринкон (Celia Herrera-Rincon), первый сочинитель исследования, сотрудник Исследовательского центра Аллена при Университете Тафтса.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Ученые выяснили, как мозг управляет иммунитетом

комментарии (0)

Другие интересные новости

Новые женщины: в Музее Москвы открылась главная выставка года