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:
Первое испытание генной модификации на людях
Группа исследователей из Сычуанского университета объявила, что готова применить генномодифицирующую технику CRISPR на людях в первый раз за всю историю человечества.Китайцы уже не в первый раз опережают остальной мир с экспериментами по изменению генома человека. До этого они изменяли гены эмбрионов, но в этот раз пациентами будут взрослые ..
2016-07-24 1583 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 1824 0 Разное, интересное
1
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 2830 0 Разное, интересное
1
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 1633 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 1933 0 Разное, интересное
0
Обнаружено скрытое распространение неуязвимых бактерий
Устойчивые к антибиотикам и смертельно опасные бактерии оказались более распространенными, чем считалось ранее. К такому выводу пришли ученые из Гарвардской школы общественного здоровья Т.Х. Чана в Бостоне и Института Брода при Гарвардском университете и Массачусетском технологическом институте. Статья с результатами ..
2017-01-18 4976 0 Разное, интересное
0
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 1935 0 Разное, интересное
0
Борьба вирусов и иммунной системы
В генах приматов оказалось возможным как в книге прочитать историю «гонки вооружений» между вирусами и иммунной системой. Антивирусная защита и вирусные белки, её обманывавшие, развивались след в след. Но гонка, в которой звери пока выходят победителями, продолжается. Гонка вооружений - атрибут ..
2012-06-23 1939 0 Разное, интересное
0
Ученые обнаружили ген иммунитета
Ученые из исследовательского центра USDA HNRCA обнаружили ген под названием FAT10. Всего лишь один ген, который играет ключевую роль в управлении иммунной системой и обменом веществ. До сих пор точная роль FAT10 была неизвестна, ученые знали только то, что ген включается ..
2014-04-03 1976 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 1657 0 Разное, интересное
0
Ученые создали генетически измененных комаров
В прошлом году профессор Энтони Джеймс объявил, что он и его коллеги генетически изменили комаров Aedes aegypti, что значительно сократило их численность. В двух словах, измененные гены вызывают самок комаров родиться без крыльев (только самки комаров пью кровь) – что делает ..
2012-06-14 1785 0 Разное, интересное
0
Археологи обнаружили гробницу королевы майя
Гробница с останками королевы народа майя Каломте Кабель (Kalomt'e K'abel) обнаружена археологами на раскопках в гватемальском департаменте Петен, передают латиноамериканские СМИ.Один из авторов находки археолог Давид Фрайлдель сообщил, что это первая правительница, принадлежавшая к высшей аристократии майя, ..
2012-10-5 1948 0 Разное, интересное
1
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 1380 0 Разное, интересное
0
В Гватемале найдена одна из самых старых гробниц майя
Одна из самых старых гробниц майя из когда-либо найденных была обнаружена в западной Гватемале. Расположенная на территории храма могила, как считают археологи, принадлежит древнему правителю или религиозному лидеру, который жил около 2000 лет назад.Углеродный анализ показал, что могила, расположенная ..
2012-10-26 1713 0 Разное, интересное
0
Почему мужской иммунитет хуже женского
Известно, что мужчины — даром что «сильный пол» — более беззащитны перед бактериальными, вирусными, грибковыми и паразитическими инфекциями, нежели женщины. Известно также, что иммунная система мужчин слабее реагирует на вакцины против гриппа, кори, жёлтой лихорадки ..
2013-12-25 1853 0 Разное, интересное
0