Нове дослідження на мишах показує, що запалення регулюється нейронами (червоним на зображенні вище) у стовбурі мозку. (Зображення: Інститут Цукермана Колумбії)
Вчені знайшли головний регулятор запалення — і він знаходиться в стовбурі мозку.
Нове дослідження на мишах показало, що нейрони в стовбурі мозку діють як термостат, посилюючи або зменшуючи запалення у відповідь на сигнали, які надсилає блукаючий нерв, який з’єднує мозок з іншими органами тіла.
На ранніх стадіях інфекції ці нейрони можуть сприяти корисній, прозапальній відповіді, щоб перешкодити вторгненню патогенів. Однак, як тільки інфекція знищена, нейрони пригнічують цю відповідь, щоб запобігти небажаному пошкодженню здорових клітин. Дослідники описали цю систему зворотного зв’язку в новому дослідженні, опублікованому 1 травня в журналі Nature.
Якщо подібна петля зворотного зв’язку буде виявлена у людей, вчені одного разу зможуть визначити препарати, які її регулюють. Наприклад, препарати, які націлені на цей термостат стовбура мозку, можуть бути використані для зменшення запалення при захворюваннях, де воно виходить з ладу, таких як аутоімунні захворювання, кажуть дослідники.
«Якщо ми зможемо придумати невеликі молекули, які потрапляють у ці нейрони та вмикають їх, тепер у вас може бути спосіб регулювати ланцюг і, отже, змінювати те, як вони модулюють імунітет організму та запальний стан», — сказав Live Science Чарльз Цукер, керівник лабораторії, де проводилося дослідження, і професор біохімії, молекулярної біофізики та нейронауки в Колумбійському університеті.
Стовбур головного мозку з’єднує основну частину мозку, великий мозок, із мозочком і спинним мозком і регулює ключові мимовільні функції, такі як дихання та частота серцевих скорочень. Дослідники вже знали, що мозок та імунна система тісно взаємодіють один з одним, але роль стовбура мозку в цьому процесі була неясною.
Вчені також знали, що блукаючий нерв відіграє ключову роль у запаленні; було показано, що стимуляція нерва працює при кількох запальних станах, включаючи запальне захворювання кишечника (IBD) і ревматоїдний артрит. Однак, як саме взаємодіють усі ці гравці, було незрозуміло.
Щоб з’ясувати цей зв’язок, у новому дослідженні Цукер та його колеги стимулювали інфекцію у мишей за допомогою бактеріальних молекул, які зазвичай викликають запальну реакцію.
Молекули запускали блукаючий нерв, щоб посилати сигнали до нейронів у каудальному ядрі солітарного тракту (cNST) у стовбурі мозку.
В окремому експерименті заспокоєння цих нейронів cNST викликало посилену запальну реакцію, змушуючи організм виробляти втричі більше прозапальних молекул і втричі менше протизапальних молекул, ніж це типово для здорових мишей.
Тим часом стимуляція цих нейронів мала протилежний ефект — рівні прозапальних молекул знизилися майже на 70%, тоді як протизапальні молекули зросли майже в 10 разів. Це свідчить про те, що нейрони cNST можуть контролювати запальну реакцію організму на інфекцію, сказала команда.
Незважаючи на ці багатообіцяючі перші висновки, залишається багато питань. Наприклад, знадобляться додаткові дослідження, щоб зрозуміти природу сигналів, які переходять від стовбура мозку до імунних клітин решти тіла, повідомила Live Science в електронному листі Тамар Бен Шаанан, докторант з мікробіології та імунології Каліфорнійського університету в Сан-Франциско, який не брав участі в дослідженні.
Також було б важливо розшифрувати, як складна імунна «картинка» спостерігається в мозку, сказав Джонатан Кіпніс, професор патології та імунології Медичної школи Вашингтонського університету в Сент-Луїсі, який також не брав участі в дослідженні.
Наприклад, майбутні дослідження можуть з’ясувати, чи знає мозок, що відбулося зараження, чи може визначити, яка саме це інфекція, або розвинути пам’ять про неї в разі наступного повторного зараження, сказав він Live Science в електронному листі.
Ви коли-небудь замислювалися, чому одні люди легше нарощують м’язи, ніж інші, або чому веснянки з’являються на сонці? Надсилайте нам свої запитання про те, як працює людський організм на community@livescience.com із темою «Health Desk Q», і ви можете побачити відповідь на своє запитання на веб-сайті!
Emily CookeСоціальні посилання NavigationStaff Writer
Емілі – автор новин про здоров’я, живе в Лондоні, Велика Британія. Вона має ступінь бакалавра з біології в Даремському університеті та ступінь магістра з клінічної та терапевтичної неврології в Оксфордському університеті. Вона працювала в сфері наукових комунікацій, писала медичні статті та була репортером місцевих новин, одночасно проходячи навчання з журналістики NCTJ у News Associates. У 2018 році її назвали одним із 30 журналістів MHP Communications, за якими варто стежити молодше 30 років. (emily.cooke@futurenet.com)
Sourse: www.livescience.com
