Naturehttps://www.nature.com/articles/d41586-020-01168-0
Селезенка является целью нисходящего контроля со стороны мозга 1 . Writing in Nature , Zhang et al. 2 подняли наше понимание связей между мозгом и селезенкой на новый уровень, открыв аспект контроля сверху вниз, который регулирует адаптивную иммунную систему. Вклад селезенки в иммунные ответы происходит в основном в области белой пульпы, где иммунные клетки, прибывшие из других частей тела, представляют собой пептидные фрагменты, называемые антигенами иммунных клеток, называемыми Т-клетками. Если Т-клетка связывается и распознает такой антиген, что может указывать на присутствие аномальной клетки или чужеродного захватчика, это активирует Т-клетку, которая, в свою очередь, активирует иммунные клетки, называемые В-клетками. В-клетки дифференцируются с образованием плазматических клеток (рис. 1), которые секретируют антитела, специфичные для представленного антигена, и эти антитела попадают в кровоток для борьбы с инфекцией 3 . Мозговой контроль производства антител. Zhang et al. 2 описывают цепь между мозгом и селезенкой, которая помогает иммунной защите. Авторы вводили животным антиген (пептидный фрагмент), который может распознаваться иммунными клетками. Размещение животного на высокой платформе активировало нейроны, вырабатывающие молекулу кортикотропина. Эти нейроны расположены в областях мозга, которые реагируют на стресс, называемых центральной миндалиной (CeA) и паравентрикулярным ядром (PVN) гипоталамуса. Клеточная цепь соединяет эти активированные нейроны с селезеночным нервом и заставляет его высвобождать молекулу норадреналина. Иммунная клетка, названная CD4 +Т-клетка активируется, когда ее Т-клеточный рецептор (TCR) связывается с антигеном. Когда такая клетка встречает норадреналин, высвобождаемый в селезенке (который связывается с так называемым адренергическим рецептором), это приводит к тому, что Т-клетка секретирует молекулу ацетилхолина 6 . Эта молекула связывается с никотиновым рецептором на иммунной клетке, называемой В-клеткой, заставляя ее дифференцироваться в плазматическую клетку. Плазматическая клетка повышает иммунную защиту, вырабатывая антитела, распознающие специфический антиген, активировавший Т-клетку. Активность селезенки контролируется вегетативной нервной системой - частью нервной системы, которая регулирует органы. Более конкретно, селезенка контролируется в основном симпатической ветвью вегетативной нервной системы, которая связана с реакцией «бей или беги» 4 . Однако ранее было мало что известно о возможных вышестоящих областях мозга, которые могут подключаться к вегетативной нервной системе в селезенке, чтобы контролировать ее и, как следствие, адаптивный иммунитет. Более раннее исследование на мышах 5 показало, что стимуляция области мозга, называемой вентральной тегментальной областью, которая является частью цепи вознаграждения мозга, повышает иммунные реакции и защиту от вредных бактерий.
Авторы исследовали, какие молекулярные механизмы могут быть необходимы для образования плазматических клеток в этом контексте. Они изучили экспрессию различных типов рецепторов, которые могут связывать молекулу нейромедиатора ацетилхолина, который является ключевым сигнальным компонентом вегетативной нервной системы. Zhang et al. сообщают, что В-клетки экспрессируют тип рецептора ацетилхолина, называемый никотиновым рецептором, и авторы точно определили белковые субъединицы этого рецептора, в том числе одну под названием Chrna9. Чтобы проверить роль никотиновых рецепторов, содержащих Chrna9, в образовании плазматических клеток, Zhang et al.трансплантировали гемопоэтические стволовые клетки, которые могут генерировать иммунные клетки, мышам, которые прошли курс лечения для удаления их собственных гемопоэтических стволовых клеток. Когда трансплантированные стволовые клетки были получены от мышей, у которых отсутствует ген, кодирующий Chrna9, эти животные генерировали меньше плазматических клеток после инъекции антигенов, чем животные, получившие инъекции антигена и трансплантаты стволовых клеток с интактным геном. Этот результат указывает на то, что для образования плазматических клеток требуется присутствие никотиновых рецепторов. Когда тип Т-клетки, называемый CD4 + Т-клеткой, активируется путем распознавания антигена, он секретирует ацетилхолин в ответ на гормон норадреналин 6 . Авторы показывают, что такие Т-клетки служат «реле» между высвобождением норадреналина из селезеночного нерва и последующим ацетилхолин-зависимым 6 образованием плазматических клеток (рис. 1). Чтобы отобразить нейронную цепь, соединяющую селезенку и мозг, авторы использовали метод, называемый ретроградным отслеживанием, который основан на мониторинге экспрессии флуоресцентного белка, кодируемого вирусом, который может «перепрыгивать» через синапсы, соединяющие нейроны. Это позволило Чжану и его коллегам отслеживать все входящие сигналы в данную нервную клетку в селезенке. Таким образом, авторы определили две ключевые области мозга (центральное ядро ;;миндалины и паравентрикулярное ядро ;;гипоталамуса), которые содержат нейроны, которые соединяются с нервами селезенки. Эти регионы являются основными центрами реакции на психологические стрессоры, такие как страх или угрожающие ситуации 7, и они играют важную роль в регулировании выработки нейроэндокринных гормонов, например, посредством пути, называемого осью гипоталамус-гипофиз-надпочечники 8 .
Хотя эти экспериментальные подходы, основанные на схемах, обеспечивают ключевое доказательство существования оси мозг – селезенка, авторам также необходимо было протестировать свою модель, используя подходящие вмешательства, которые активируют «центры стресса» в мозге. Однако нейроны в центральном ядре миндалины и паравентрикулярном ядре функционируют по пути, который заставляет надпочечники секретировать гормон глюкокортикоид в ответ на стресс, а глюкокортикоиды потенциально иммунодепрессанты 10 . Поэтому авторы рассмотрели вопрос, может ли концентрация глюкокортикоидов, секретируемых надпочечниками, зависеть от тяжести стресса. Чтобы избежать возможной иммуносупрессии, вызванной глюкокортикоидами, которая может помешать их анализу продукции антител, Zhang et al. изучал мышей, которых поместили на возвышенную прозрачную платформу; это обеспечило поведенческую ситуацию, вызывающую лишь умеренный стресс. После инъекции антигена этот сценарий, но не другой сценарий, вызывающий более тяжелый стресс, привел к образованию антиген-специфических антител. Авторы показали, что это производство антител зависит от продуцирующих кортикотропин нейронов в описанной ими цепи мозга. Появляется все больше свидетельств того, что нарушение регуляции иммунной системы играет восходящую роль в продвижении нескольких моделей поведения, связанных с нервно-психическими расстройствами 11. Исследование Чжана и его коллег дает представление о другом направлении - о том, как мозг осуществляет нисходящий контроль над функцией иммунной системы. Будущие исследования потребуются, чтобы выяснить, существует ли этот конкретный контур мозг-селезенка у людей. Работа авторов открывает захватывающую возможность того, что активация определенных областей мозга (посредством поведенческих вмешательств или селективной стимуляции с использованием нейромодулирующих методов, таких как транскраниальная магнитная стимуляция) может модулировать иммунную систему. Возвращаясь к Галену, он был прав в том, что селезенка является ключевым звеном связи между мозгом и телом, но его идеи о том, как селезенка вызывает меланхолию, теперь уступают место новому взгляду на то, как разум может модулировать антитела, способствующие сопротивлению. . © Copyright: Эхинацея, 2021.
Другие статьи в литературном дневнике:
|
