Знайдено головний регулятор запалення — і він знаходиться у стовбурі мозку

Нове дослідження на мишах показує, що запалення регулюється нейронами (виділені червоним кольором на зображенні вище) у стовбурі мозку. (Зображення: Інститут Цукермана Колумбійського університету)

Вчені знайшли головний регулятор запалення — і він знаходиться у стовбурі мозку.

Нове дослідження на мишах показало, що нейрони стовбура мозку діють як термостат, посилюючи або зменшуючи запалення у відповідь на сигнали, що надсилаються блукаючим нервом, який з'єднує мозок з іншими органами тіла.

На ранніх стадіях інфекції ці нейрони можуть стимулювати корисну прозапальну реакцію для запобігання вторгненню патогенів. Однак, як тільки інфекція позбавлена, нейрони пригнічують цю реакцію, щоб запобігти небажаному пошкодженню здорових клітин. Дослідники описали цю систему зворотного зв'язку в новому дослідженні, опублікованому 1 травня в журналі Nature.

Вам може сподобатися

«Мінімозки» розкривають секрети формування ключових клітин мозку в утробі матері
Мітохондрії — це не лише «енергетичні центри клітин», вони також борються з мікробами
Теплі та прохолодні температури потрапляють до мозку абсолютно різними шляхами.

Якщо подібний зворотний зв'язок буде виявлено у людей, вчені одного дня зможуть визначити препарати, які його регулюють. Наприклад, препарати, що впливають на цей термостат стовбура мозку, можна було б використовувати для зменшення запалення при захворюваннях, коли він виходить з ладу, таких як аутоімунні захворювання, кажуть дослідники.

«Якщо ми зможемо створити малі молекули, які проникають у ці нейрони та активують їх, то тепер у нас може з’явитися спосіб регулювання цього ланцюга, а отже, зміна способу модуляції імунітету організму та запального стану», – сказав Live Science Чарльз Цукер, керівник лабораторії, де проводилося дослідження, та професор біохімії, молекулярної біофізики та нейронауки Колумбійського університету.

Стовбур мозку з'єднує основну частину мозку, головний мозок, з мозочком і спинним мозком, і він регулює ключові мимовільні функції, такі як дихання та серцевий ритм. 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 допомагає при кількох запальних станах, включаючи запальні захворювання кишечника (ЗЗК) та ревматоїдний артрит. Однак, як саме всі ці учасники взаємодіють, було незрозуміло.

Щоб з'ясувати цей зв'язок, у новому дослідженні Цукер та його колеги стимулювали інфекцію у мишей, використовуючи бактеріальні молекули, які зазвичай викликають запальну реакцію.

Молекули спонукали блукаючий нерв надсилати сигнали до нейронів у каудальному ядрі одиночного тракту (cNST) у стовбурі мозку.

Вам може сподобатися

«Мінімозки» розкривають секрети формування ключових клітин мозку в утробі матері
Мітохондрії — це не лише «енергетичні центри клітин», вони також борються з мікробами
Теплі та прохолодні температури потрапляють до мозку абсолютно різними шляхами.

В окремому експерименті заспокоєння цих нейронів cNST викликало посилену запальну реакцію, в результаті чого організм виробляв утричі більше прозапальних молекул і втричі менше протизапальних молекул, ніж це типово для здорових мишей.

Тим часом стимуляція цих нейронів мала протилежний ефект — рівень прозапальних молекул знизився майже на 70%, тоді як протизапальних молекул зріс майже в 10 разів. Це свідчить про те, що нейрони cNST можуть контролювати запальну реакцію організму на інфекцію, заявила команда.

Незважаючи на ці багатообіцяючі початкові висновки, залишається багато питань. Наприклад, знадобляться додаткові дослідження, щоб зрозуміти природу сигналів, що передаються від стовбура мозку до імунних клітин в решті тіла, повідомила Live Science в електронному листі Тамар Бен Шаанан, постдокторантка з мікробіології та імунології Каліфорнійського університету в Сан-Франциско, яка не брала участі в дослідженні.

ПОВ'ЯЗАНІ ІСТОРІЇ

— Запалення — це «невідповідність між нашою еволюційною історією та сучасним середовищем», — каже імунолог Руслан Меджитов

—Запалення мозку може спричиняти зміни настрою при хворобі Альцгеймера

— Інфекція, спричинена котячим паразитом Toxoplasma, може спричиняти «запальне старіння» у людей похилого віку.

Також важливо розшифрувати, як складна імунна «картина» відображається 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 про те, що відбулася інфекція, чи може він точно визначити, яка саме інфекція, або чи розвиватиме пам'ять про неї у разі подальшого повторного зараження, – розповів він Live Science в електронному листі.

Ви коли-небудь замислювалися, чому деякі люди нарощують м’язи легше за інших, або чому веснянки з’являються на сонці? Надсилайте нам свої запитання про те, як працює людський організм, на адресу [email protected] з темою листа «Health Desk Q», і ви можете побачити відповідь на своє запитання на вебсайті!

Емілі Кук, навігація по соціальним мережам, штатний автор

Емілі — журналістка новин про здоров'я з Лондона, Велика Британія. Вона має ступінь бакалавра з біології Даремського університету та ступінь магістра з клінічної та терапевтичної неврології Оксфордського університету. Вона працювала в галузі наукової комунікації, медичного письма та місцевим репортером новин, одночасно проходячи навчання з журналістики NCTJ у News Associates. У 2018 році її було названо однією з 30 журналістів віком до 30 років, за якими варто стежити за версією MHP Communications. ([email protected])

«Мінімозки» розкривають секрети формування ключових клітин мозку в утробі матері

Мітохондрії — це не лише «енергетичні центри клітин», вони також борються з мікробами

Теплі та прохолодні температури потрапляють до мозку абсолютно різними шляхами.

Залишки стародавніх вірусів складають 40% нашого геному. Вони можуть спровокувати дегенерацію мозку.

Хіміотерапія шкодить як раковим, так і здоровим клітинам. Але вчені вважають, що наночастинки можуть допомогти це виправити.

Вакцини мають привабливий потенціал у боротьбі з деменцією
Найновіше в галузі імунної системи

Мітохондрії — це не лише «енергетичні центри клітин», вони також борються з мікробами

Дослідження близнюків виявляє ознаки розсіяного склерозу, які можна виявити до появи симптомів

Вчений, який відкрив «пожежну сигналізацію» організму проти вторгнення бактерій, отримав премію Ласкера в розмірі 250 000 доларів.

Чому укуси комарів у деяких людей сверблять сильніше, ніж в інших? Нове дослідження натякає на відповідь

Вчені вивели найбільше людиноподібних мишей на сьогоднішній день

Жінки в 4 рази частіше хворіють на аутоімунні захворювання, ніж чоловіки. Можливо, причиною є Х-хромосома.
Останні новини

Китай оголошує нове зобов'язання скоротити викиди парникових газів — чи є він тепер світовим лідером у боротьбі зі зміною клімату?

Астрономи наближаються до вивчення походження комети 3I/ATLAS, дивної гравітаційної аномалії, виявленої біля берегів Африки, а також розробки штучним інтелектом абсолютно нових вірусів.

Роботи отримують значне підвищення інтелекту завдяки «мислячому штучному інтелекту» від Google DeepMind — парі моделей, які допомагають машинам розуміти світ.

Прихований, наддувний «термостат» може призвести до надмірної корекції Землі на зміну клімату

Чоловік, який копався в пошуках черв'яків поблизу Стокгольма, виявив до 20 000 монет раннього Середньовіччя

Теорія відносності Ейнштейна може переписати важливе правило про те, які типи планет придатні для життя
ОСТАННІ СТАТТІ

Прихований, наддувний «термостат» може призвести до надмірної корекції змін клімату на Землі.

Чоловік, який шукав черв'яків поблизу Стокгольма, виявив до 20 000 монет раннього Середньовіччя

3Наукові новини цього тижня: Астрономи наближаються до вивчення походження комети 3I/ATLAS, дивної гравітаційної аномалії, виявленої біля берегів Африки, а також розробки штучним інтелектом абсолютно нових вірусів.

Теорія відносності Ейнштейна може переписати важливе правило про те, які типи планет придатні для життя.

Live Science є частиною Future US Inc, міжнародної медіагрупи та провідного цифрового видавництва. Відвідайте наш корпоративний сайт.