Обнаружена связь между мозгом и иммунной системой

Обнаружена связь между мозгом и иммунной системой

Когда древние египтяне подготавливали мумию, они выскребали мозг через ноздри и выбрасывали его. В то время как другие органы сохранялись и оказывались в могиле, головной мозг рассматривался как нечто отдельное от остального тела и как нечто ненужное для жизни после смерти.

В конечном итоге целители и ученые, конечно, осознали, что три фунта переплетенных нейронов, расположенных под нашим черепом, выполняют некоторые весьма важные функции. Но даже сегодня мозг часто рассматривается как нечто отличное от остальной части тела; он представляет собой нейробиологической резервуар, тайно управляющее нашим телом и умом с помощью уникальной биологии и уникальных патологий.

Возможно, наиболее часто упоминаемым различием между телом и мозгом является отношение к иммунной системе. В случае воздействия чужеродных бактерий, вирусов, опухолей и пересаженной ткани тело производит целый поток иммунной активности: белые кровяные тельца пожирают вторгшихся патогенов и разрушают поврежденные клетки; антитела помечают чуждые элементы для их последующего уничтожения. Но в мозгу все происходит иначе. Считалось, что он слишком уязвим для масштабного присутствия грозных оборонительных клеток, и поэтому предполагалось, что мозг защищен от подобных иммунных каскадов.

Однако опубликованное в этом месяце исследование содержит данные о ранее неизвестном канале связи между нашим мозгом и иммунной системой. В последнее время быстро увеличивается количество исследований, свидетельствующих о том, что мозг и тело, на самом деле, в большей степени связаны между собой, чем принято считать. Это недавно проведенное исследование может иметь важные последствия для понимания и лечения расстройств головного мозга.

Еще в 1921 году ученые осознали, что мозг является чем-то особенным - с точки зрения иммунологии. Чуждая ткань, имплантированная в большинство участков тела, нередко становится причиной возникновения иммунологической атаки; однако ткань, имплантированная в центральную нервную систему, вызывает значительно менее враждебную реакцию. Частично это происходит благодаря гемато-энцефалическому барьеру, состоящего из плотно размещенных в кровеносных сосудах мозга клеток, которые пропускают питательные вещества, однако, по большей части, задерживают таких интервентов как бактерии и вирусы. Сам мозг в течение долгого периода времени считался «привилегированным в иммунологическом отношении», и это означало, что он способен выдержать вторжение внешних патогенов и тканей. Центральная нервная система рассматривалась как существующая независимо от периферийной иммунной системы и обладающая своей менее агрессивной иммунной системой.

Было также принято считать, что преимущество головного мозга обусловлено отсутствием у него лимфатического дренажа. Лимфатическая система в нашем теле считается третьей по счету и, возможно, она является наименее рассматриваемой транспортной системой - в отличие от артериальной и венной. Лимфатические сосуды возвращают межклеточную жидкость в кровоток, тогда как лимфатические узлы - периодически они появляются вдоль сосудистой системы - служат в качестве хранилища для иммунных клеток. В значительном большинстве частей тела антигены - молекулы в патогенах или в чуждой ткани, предупреждающие нашу иммунную систему о потенциальных угрозах - встречаются с белыми кровяными тельцами в наших лимфатических узлах и вызывают иммунный ответ. Однако раньше было принято считать, что подобные вещи не происходят в головном мозге из-за отсутствия лимфатической сети, и именно поэтому последние открытия представляют собой догматический сдвиг в понимании того, как человеческий мозг взаимодействует с иммунной системой.

Ведущий автор исследования, профессор нейробиологии Виргинского университета д-р Джонатан Кипнис (Jonathan Kipnis) и члены его группы, работая преимущественно с мышами, обнаружили ранее неизвестную сеть лимфатических сосудов в мягких мозговых оболочках - в мембранах, окружающих головной мозг и спинной мозг, - по которой транспортируется жидкость и иммунные клетки из спинномозговой жидкости в группы лимфатических узлов в районе шеи - в глубоко расположенные шейные лимфатические узлы. Кипнис и его коллеги ранее уже показали, что один тип белых кровяных телец (они называются Т-лимфоциты) в мягких мозговых оболочках ассоциируется со значительным влиянием на познавательную способность, и поэтому они попытались выяснить влияние иммунитета мягких мозговых оболочек на функции головного мозга. Подготовив целиком мягкие мозговые оболочки мыши и используя нейровизуализацию, члены его команды обнаружили, что Т-лимфоциты присутствуют в сосудах отдельно от артерий и вен, и это подтверждает, что головной мозг, на самом деле, имеет лимфатическую систему, напрямую связывающую его с периферийной иммунной системой. «Мы совершенно неожиданно обнаружили эти сосуды», - подчеркнул Кипнис.

Обнаруженные недавно сосуды - они были идентифицированы и в человеческом теле - способны объяснить разнообразные патофизиологические загадки, в том числе дать ответ на вопрос о том, каким образом иммунная система способствует развитию разного рода неврологических и психиатрических заболеваний. «Пока еще рано делать предположения, - говорит Кипнис, - но я думаю, что происходящие в этих сосудах изменения способны оказывать влияние на ход болезни в тех неврологических расстройствах, которые связаны со значительной иммунной составляющей, включая рассеянный склероз, аутизм и болезнь Альцгеймера».

Так, например, рассеянный склероз, по крайней мере в некоторых случаях, может являться результатом аутоиммунной активности в ответ на появление инфекции в центральной нервной системе или в спинномозговой жидкости. Возможно, антигены из инфицированных возбудителей проникают в шейные лимфатические узлы через менингеальные лимфатические сосуды, и это вызывает иммунный ответ, который и становится причиной рассеянного склероза. Принято считать, что болезнь Альцгеймера возникает из-за накопления и попадания в мозг протеина под названием амилоид (amyloid). Возможно, амилоид не удаляется полностью через эти лимфатические сосуды, и, может быть, повышение их проходимости поможет головному мозгу избавиться от патогенного протеина.

В другом недавно опубликованном исследовании Кипниса и его коллег говорится о том, что повреждение центральной нервной системы может привести к значительной активизации Т-лимфоцитов в глубине шейных лимфатических узлов. Кипнис полагает, что некоторые компоненты могут выделяться из поврежденной центральной нервной системы и передаваться глубоко расположенным шейным лимфатическим узлам через лимфатические сосуды, которые активируют там иммунную систему. Похожий сценарий может иметь место в других неврологических условиях; а слишком большой или слишком малый дренаж из центральной нервной системы в иммунную систему может способствовать развитию болезни головного мозга. Если это так, то, по мнению Кипниса, медикаменты, генная манипуляция и хирургия способны оказаться теми терапевтическими подходами, на которые стоит обратить внимание.

Д-р Джозеп Далмау (Josep Dalmau), профессор неврологии Пенсильванского университета, не принимавший участия в недавних исследованиях, согласен с тем, что полученные данные помогают объяснить начало, протекание и, возможно, ухудшение аутоиммунных расстройств, воздействующих на головной мозг. Он также считает, что, в свете полученных новых данных, соответствующие учебники, возможно, придется доработать. «Становится все более очевидным, что (центральная нервная система) отлична в иммунном отношении, а не является привилегированной в иммунном отношении», - отмечает он.

В течение десятилетий было очевидно, что существует определенная связь между головным мозгом и иммунной системой. Анормальная иммунная активность в 30-х годах определялась как шизофрения, а многочисленные умственные и неврологические болезни содержали в себе, как тогда было принято считать, иммунный компонент. Однако группе Кипниса удалось идентифицировать реальную анатомическую структуру, облегчающую подобные отношение, и это свидетельствует о том, что мозг и тело тесно связаны друг с другом и что человеческий мозг не является своего рода цитаделью, как было принято считать раньше.

Newsland.ru

Похожие новости:
Ученые: 4 кг бактерий уничтожат все человечество
Всего одна чайная ложка самой токсичной бактерии на Земле может убить все население США. А 4 килограмма хватит на все человечество.Clostridium Botulinum — спорообразующая палочка, продуцирующая ботулизм — одно из самых токсичных созданий на Земле. Палочка ботулизма вызывает ..
2012-07-26 3320 0 Разное, интересное
1
В кишечнике нашли манипулирующие мозгом человека бактерии
В кишечнике человека впервые обнаружены бактерии, которым для выживания необходимы выделяемые мозгом химические вещества. Об этом сообщает New Scientist.Филип Стрэндвиц (Philip Strandwitz) и его коллеги из Северо-восточного университета (Бостон) выяснили, что недавно открытый вид кишечных бактерий KLE1738 растет и размножается, ..
2016-07-04 2486 0 Разное, интересное
0
К 2030 году мозг человека будет подключён к облачным сервисам
Известный футуролог и по совместительству технический директор Google в области машинного обучения и обработки естественного языка Рей Курцвейл, выступая на конференции Exponential Finance в Нью-Йорке, предсказал появление через 15 лет непосредственной связи между мозгом человека и облачными сервисами. Таким образом ..
2015-06-07 2084 0 Разное, интересное
1
Ученые отвергли взаимосвязь между большим мозгом и высоким IQ
Австрийские исследователи доказали, что большой мозг не гарантирует его обладателю высокий IQ. К такому выводу ученые пришли, обработав данные 148 исследований, в которых участвовали более восьми тысяч человек. Результаты метаанализа представлены в статье, опубликованной в журнале Neuroscience and Biobehavioral Reviews.В ..
2015-10-15 2334 0 Разное, интересное
1
Нейропсихофармакологи рассказали об отличиях в мозге здоровых людей и игроманов
Ученые обнаружили, чем мозг патологических игроков отличается от мозга нормальных людей — опасное влечение к азартным играм связали с системой опиоидных рецепторов в мозге. Свои выводы исследователи представили на 27-го конгрессе Европейского колледжа нейропсихофармакологии, который проходит в Берлине ..
2014-10-19 2357 0 Разное, интересное
0
Sony запатентует подушку, которая поможет проснуться
Компания Sony планирует разработать подушку, которая вместо того, чтобы помочь заснуть – поможет проснуться. В патентной заявке, поданной в Бюро патентов и торговых марок США, компания описывает подушку со встроенными электродами и датчиками, предназначенную для эффективного ..
2013-02-10 1740 0 Разное, интересное
0
Создан электронный интерфейс между мозгом и мышцами
Новая технология позволяет головному мозгу произвольно управлять мышцами конечностей, минуя спинной мозг. Потенциально она позволит вновь вернуть подвижность парализованным пациентам. Пока, правда, система испытана только на животных. Нейрофизиологи из школы медицины Северо-Западного университета построили ..
2012-08-5 2063 0 Разное, интересное
0
Ученые раскрыли секрет внутренней речи
Новое исследование позволило ученым разгадать внутренний голос. Способность человека слышать внутренний голос в своей голове даже если отсутствует фактический звук, объясняется прогнозируемым сигналом мозга. Читая газету или составляя график в течение дня, вы можете слышать ..
2014-01-16 2289 0 Разное, интересное
0
Изучена реакция на телепортацию головного мозга человека
Нейрологи из Калифорнийского университета в Дэвисе изучили реакцию головного мозга человека на телепортацию — гипотетическое мгновенное перемещение объекта на расстояние. Результаты исследования опубликованы в журнале Neuron, кратко о них сообщает EurekAlert!.Ученые изучили реакцию трех пациентов, проходящих лечение от эпилепсии ..
2016-02-26 2657 0 Разное, интересное
-1
Американские учёные пробуют оспорить теорию эволюции
Научные сотрудники Университета Флориды расшифровали ДНК цепочку гребневиков. Сенсационность данного открытия заключается непосредственно в том, что нервная система животных, попавших под исследование, не имеет никаких аналогов. У гребневиков, которые носят название «морские пришельцы», отсутствует ген, ответственный за нейронное ..
2014-05-23 2137 0 Разное, интересное
0
Обучение вызывает физическое повреждение мозга
После проведения ряда экспериментов на лабораторных мышах, ученые пришли к выводу, что помимо психологических и других эффектов, обучение вызывает физическое повреждение мозга. А если точнее, группа исследователей выяснила, что вне зависимости от того, насколько быстро мышь воспринимала получаемую ..
2013-04-1 2253 0 Разное, интересное
1
Медики опровергли теорию использования 10% мозга
Опровергнута теория, гласящая, что человек в процессе собственной жизнедеятельности использует только 10% своих серых клеточек. Если регулярно выполнять специальные упражнения, то проблем с решением тех или иных тяжелых задач, полагают эксперты, у человека просто не появится. Необходимо много читать, заучивать ..
2014-07-23 3004 0 Разное, интересное
0
Простая визуальная иллюзия обманывает компьютер
Новое изучение показывает, что даже компьютеры могут быть обмануты при помощи оптических иллюзий. Ученые говорят, что такие исследования могут помочь пролить свет на то, как зрение работает в головном мозге и привести к лучшему распознаванию компьютером разных изображений. Оптические иллюзии, ..
2013-03-26 1928 0 Разное, интересное
0
Началась великая эра киборгов
Медицинские имплантаты — это сложные интерфейсы между головным мозгом и машиной. Последние события, объединяющие машины и человеческое тело с одной стороны имеют большой потенциал, а с другой могут привести к крупным этическим проблемам. В новом обзоре, ученые из Технологического ..
2014-01-11 2031 0 Разное, интересное
0
Учёные обосновали генетическую связь евреев
В мире проживает более 13 миллионов евреев, и, как известно, география их расселения довольно обширна. Хотя миграция еврейского народа имеет длинную и сложную историю, в настоящее время существует определённое разделение евреев на различные субэтнические группы. Так, принято выделять такие ..
2012-08-8 2078 0 Разное, интересное
0