Вчені з'ясували, як мозок керує імунітетом

Дата публікації: 6 січня 2022 р.

Вчені з'ясували, як мозок керує імунітетом

Американські біологи встановили, що без сигналів мозку імунні клітини поводяться дезорганізовано і набагато гірше протистоять інфекції. Результати дослідження опубліковані у журналі NPJ Regenerative Medicine.

Вчені з Університету Тафтса у співпраці з колегами з Гарвардського та Флоридського університетів експериментально вивчили зв'язок між імунною системою та мозком ембріонів жаби.

Функція імунних клітин є уродженою. Вони негайно реагують на інфекцію та не вимагають навчання або вироблення спеціальних антитіл. Однак, як з'ясували дослідники, ці клітини потребують сигналів мозкових нейротрансмітерів, які направляють їх до місця зараження та спонукають ініціювати відповідь.

Спостерігаючи за ембріонами жаби, які продовжували розвиватися після того, як у них видалили мозок, вчені виявили, що у ембріонів без мозку імунні клітини не концентруються у місці ушкодження чи інфекції, а активуються безладно, що призводить до швидкого поширення зараження. У жаб із нормальним мозком, навпаки, усі імунні клітини одразу прямували до місця ушкодження, щоб подолати бактеріальну загрозу.

Після зараження кишковою паличкою виживання серед звичайних ембріонів жаб становило 50 відсотків, а в ембріонів, позбавлених мозку, — лише 16. Відстеживши марковані імунні клітини, вчені підтвердили, що склад та кількість імунних клітин в обох випадках були однаковими. Ефект був пов'язаний з тим, що мозок або посилав, або немає клітин сигнал, що вказує напрямок руху.

"Ми виявили, що макрофаги - вроджені клітини імунної системи, які повинні знищувати бактерії, зменшуючи тягар інфекції, не мігрують належним чином у разі відсутності мозку, - наводяться в прес-релізі Університету Тафтса слова керівника дослідження, професора біології Майкла Левіна (Michael Levin) - Без мозку та його нейротрансмітерних сигналів експресія генів та активність вродженої імунної системи порушуються, що призводить до підвищеної сприйнятливості до бактеріальних патогенів”.

Аналогічна картина спостерігалася при травмах. Мієлоїдні клітини - макрофаги, нейтрофіли та інші, що вважаються основою вродженого імунітету, в ембріонах з нормальним мозком накопичувалися в місці ушкодження, що сприяло загоєнню. У ембріонів без головного мозку мієлоїдні клітини мали тенденцію групуватися навколо аномальних, дезорганізованих периферичних нервових мереж, що формуються як побічний продукт за відсутності мозку.

Вивчення збою в генетичній експресії вказало на зниження ембріонів без головного мозку нейротрансмітера дофаміну — сигнальної хімічної речовини, яка використовується в мозку для навчання та мотивації. В результаті, ембріони, позбавлені мозку, не мали ефекту кворуму імунних клітин у місці зараження. Таким чином, вчені з'ясували, що дофамін відіграє важливу роль в активації та напрямку міграції імунних клітин на ранніх стадіях інфекції.

Якщо побачили помилку, виділіть її і натисніть Ctrl + Enter!