Znaleziono ośrodek w mózgu kontrolujący układ odpornościowy

zdrowiepolek 2024-05-06

Pierwsze naukowe potwierdzenie istnienia w mózgu ośrodka sterującego reakcjami immunologicznymi, który przez nerw błędny reguluje przebieg odpowiedzi zapalnej. Odkrycie otwiera nowe możliwości terapii wielu chorób, od autoagresji po wstrząs cytokinowy.

Temat poruszył w serwisie społecznościowym X dr Paweł Grzesiowski.

Naukowcy zidentyfikowali komórki mózgowe, które regulują stan zapalny i wskazali, w jaki sposób kontrolują one odpowiedź immunologiczną

Naukowcy od dawna wiedzą, że mózg odgrywa ogromną rolę w układzie odpornościowym, ale sposób w jaki to robi, pozostaje tajemnicą. Teraz naukowcy zidentyfikowali komórki w pniu mózgu, które wyczuwają/odbierają sygnały immunologiczne z peryferii organizmu i działają jako główne regulatory reakcji zapalnej organizmu.

Wyniki, opublikowane 1 maja 2024 r. w czasopiśmie Nature sugerują, że mózg utrzymuje delikatną równowagę między sygnałami molekularnymi, które sprzyjają stanowi zapalnemu, a tymi, które go tłumią. Jest to odkrycie, które może prowadzić do lepszego leczenia chorób autoimmunologicznych i innych schorzeń spowodowanych nadmierną odpowiedzią immunologiczną.

Naukowcy z Uniwersytetu Yale w New Haven w stanie Connecticut, którzy podzielili się odkryciem wiedzą, że pień mózgu ma wiele funkcji, takich jak kontrolowanie podstawowych procesów, takich jak oddychanie. Jednak najnowsze badanie „pokazuje, że istnieje cała warstwa biologii, której nawet nie przewidzieliśmy”.

Mózg reaguje

Po wykryciu intruza układ odpornościowy uwalnia zalew komórek odpornościowych i związków wywołujących stan zapalny. Tę reakcję zapalną należy kontrolować z niezwykłą precyzją: jeśli jest zbyt słaba, organizm jest bardziej narażony na zakażenie; jeśli jest zbyt silny, może uszkodzić tkanki i narządy organizmu.

Poprzednie prace wykazały, że nerw błędny – duża sieć włókien nerwowych łączących ciało z mózgiem – wpływa na reakcje immunologiczne. Jednak konkretne neurony mózgowe aktywowane przez bodźce immunologiczne pozostały nieuchwytne – powiedział Hao Jin, neuroimmunolog z Amerykańskiego Narodowego Instytutu Alergii i Chorób Zakaźnych w Bethesda w stanie Maryland, który kierował pracami.

Aby zbadać, w jaki sposób mózg kontroluje odpowiedź immunologiczną organizmu, Jin i jego współpracownicy monitorowali aktywność komórek mózgowych po wstrzyknięciu do brzucha myszy związków bakteryjnych wywołujących stan zapalny.

Naukowcy zidentyfikowali neurony w pniu mózgu, które włączały się w odpowiedzi na bodźce immunologiczne. Aktywacja tych neuronów za pomocą leku obniżyła poziom cząsteczek zapalnych we krwi myszy. Wyciszenie neuronów doprowadziło do niekontrolowanej odpowiedzi immunologicznej, w której liczba cząsteczek zapalnych wzrosła o 300% w porównaniu z poziomem obserwowanym u myszy z funkcjonalnymi neuronami pnia mózgu. Te komórki nerwowe działają jak „reostat w mózgu, który zapewnia utrzymanie reakcji zapalnej na odpowiednim poziomie” – mówi współautor badania Charles Zuker, neurolog z Columbia University w Nowym Jorku.

Dalsze eksperymenty ujawniły dwie odrębne grupy neuronów w nerwie błędnym : jedną, która reaguje na prozapalne cząsteczki odpornościowe, a drugą na cząsteczki przeciwzapalne. Neurony te przekazują swoje sygnały do mózgu, umożliwiając mu monitorowanie odpowiedzi immunologicznej w miarę jej rozwoju. U myszy z chorobami charakteryzującymi się nadmierną odpowiedzią immunologiczną sztuczna aktywacja neuronów nerwu błędnego przenoszących sygnały przeciwzapalne zmniejszyła stan zapalny.

Łagodzenie objawów autoimmunologicznych

Znalezienie sposobów kontrolowania tej nowo odkrytej sieci ciało-mózg umożliwiłoby naprawienie zaburzonych odpowiedzi immunologicznych w różnych stanach, takich jak choroby autoimmunologiczne, a nawet długi okres Covid-19 , wyniszczający zespół, który może utrzymywać się przez lata po zakażeniu SARS-CoV-2, Jin mówi.

Istnieją dowody na to, że terapie ukierunkowane na nerw błędny mogą leczyć takie choroby, jak stwardnienie rozsiane i reumatoidalne zapalenie stawów, co sugeruje, że celowanie w określone neurony nerwu błędnego przenoszące sygnały odpornościowe może działać u ludzi, mówi Zuker. Ostrzega jednak, że „przejście stąd tam” wymaga dużo pracy”.

Oprócz sieci neuronowej zidentyfikowanej w badaniu mogą istnieć inne drogi, którymi organizm przekazuje sygnały odpornościowe do mózgu, mówi Stephen Liberles, neurolog z Harvard Medical School w Bostonie w stanie Massachusetts. Co więcej, mechanizmy, dzięki którym mózg wysyła sygnały z powrotem do układu odpornościowego w celu regulacji stanu zapalnego, pozostają niejasne. „Po prostu drapiemy powierzchnię” – mówi. „Musimy zrozumieć zbiór zasad interakcji mózgu i układu odpornościowego”.

doi: https://doi.org/10.1038/d41586-024-01259-2

Bibliografia

Jin, H., Li, M., Jeong, E., Castro-Martinez, F. i Zuker, CS Nature https://doi.org/10.1038/s41586-024-07469-y (2024).

^{Tekst pochodzi z czasopisma Nature}