Вроджені лімфоїдні клітини (підсвічені зеленим) у стінці кишківника (підсвічений червоним).
Вчені з Центру вивчення невідомого фонду Шампалімо (португ. Centro de Investiga″ o para o Desconhecido da Funda″ o Champalimaud ″ та Інституту молекулярної медицини (португ. Instituto de Medicina Molecular) в Лісабоні, Португалія, виявили, що нейрони, розташовані в слизових оболонках, здатні миттєво виявляти інфекцію. Більш того, ці нейрони виробляють з'єднання, що грає роль «сплеску адреналіну» для імунної системи. Під впливом цього сигналу імунні клітини починають активніше боротися з інфекцією і відновлювати збитки, завдані навколишнім тканинам.
Результати роботи були опубліковані в онлайн-версії журналу Nature.
Більшість нейронів в людському організмі розташовані в головному мозку або в безпосередній близькості від нього, в центральній нервовій системі. Крім нейронів, у нервовій тканині присутні також клітини глії, що грають роль «клею» і беруть участь в обмінних та інших процесах. Однак периферична нервова система також включає в себе безліч нейронів. Зокрема, в кишечнику нервових клітин стільки, що його іноді називають «другим мозком».
Які ж функції цих периферичних нейронів? Експерти лише недавно почали розуміти, що насправді периферичні нервові клітини життєво важливі для організації адекватної імунної відповіді та збереження здоров'я.
У 2016 р. Енріке Вейга-Фернандес (Henrique Veiga-Fernandes) і його колеги опублікували в журналі Nature своє дослідження, яке продемонструвало, що гліальні клітини в кишечнику можуть стимулювати певний тип імунних клітин, ILC3 (від англ. "innate lymphoid cells", "вроджені лімфоїдні клітини") змушуючи їх виробляти, виробляючи, виробляючи cells ".
Цікаво, що ILC3 - це особливий тип клітин імунної системи. Ми можемо тільки народитися з ними - яким-небудь іншим способом, наприклад, у відповідь на вакцинацію, вони не з'являються. "ILC були відкриті в 2010 р., але з точки зору еволюції вони дуже" старі ". Навіть у міног є такі клітини ", - розповідає Вейга-Фернандес.
У рамках нового дослідження вчені зосередилися на іншому підтипі вроджених лімфоцитів, ILC2. Ці клітини виробляють речовини, необхідні для захисту організму від паразитів, наприклад, від хробаків. У нормі ILC2 у великих кількостях присутні в кишечнику, легких і в шкірі, тобто, в органах, які так чи інакше взаємодіють із зовнішнім середовищем. Вченим вдалося продемонструвати, що без «діалогу» з нейронами ILC2 не змогли б виробляти захисні з'єднання.
Робота принесла «два великих відкриття», каже Вейга-Фернандес. По-перше, виявилося, що «нейрони визначають функціонування імунних клітин», координуючи і керуючи ними. По-друге, дослідникам вдалося відкрити «один з найшвидших і найпотужніших імунних відповідей з коли-небудь бачених». Так, щоб вакцинація змінила характер реакції імунної системи, потрібно кілька тижнів. Нейрональні ж стимули можуть змусити імунітет працювати всього за кілька хвилин.
Перш ніж зробити ці відкриття, вчені пильно вивчили високоякісні мікрознімки легких і кишечника мишей. «На знімках було видно, що клітини ILC2 розташовуються вздовж аксонів, відростків нейронів, що мешкають у слизовій, подібно до намистин на нитці, - розповідає Вейга-Фернандес. - Тому ми задалися питанням, чи можуть клітини цих типів (які представляють собою різні тканини) продуктивно» розмовляти «один з одним».
Після аналізу геному різних імунних клітин, дослідники виявили, що тільки у ILC2 є спеціальний рецептор, що дозволяє їм сприймати нервові сигнали. Для подальших експериментів дослідники вивели лінію мишей, у яких цей рецептор був відсутній. Цим тваринам - а також кільком звичайним особинам - підсадили паразита, хробака Nippostrongylus brasiliensis. Імунна система здорових мишей нейтралізувала паразита і відновила пошкоджені тканини, в той час як у мишей з дефектними клітинами ILC2 інвазія призвела до розвитку ускладнень, в тому числі, легкової кровотечі.
Чи можуть ці результати бути екстраполовані на людей? "Можливо. У людських клітинах ILC2 також присутні ці рецептори, - відповідає Вейга-Фернандес. - Але ми все ще далекі від розуміння того, як ми можемо безпечно використовувати виявлену нейроімунологічну «бомбу». Поки ми знаходимося на стадії фундаментальних досліджень ".