В течение последних лет ученые получили много новой информации о взаимосвязи и взаимном влиянии кишечника и головного мозга. В ходе новой работы, результаты которой были опубликованы в журнале «Current Biology», исследователи из Медицинской школы Университета Дюка (Duke University School of Medicine), Северная Каролина, США, получили доказательства того, что взаимосвязь двух указанных систем может оказывать влияние на состояние иммунитета.
Известно, что головной мозг и кишечник соединены густой сетью нейронов, которые передают сигналы о чувстве голода или сытости. Кроме того, эти соединения, к удивлению специалистов, участвуют в передаче импульсов о чувстве любви, страха, ощущении угрозы или безопасности. Для этого в нейронных сетях используются различные нейромедиаторы, в частности дофамин, играющий главную роль в формировании зависимостей и возникновении ощущения награды. Результаты, полученные в ходе предыдущих исследований, дали ученым основание предполагать, что взаимодействие между головным мозгом и кишечником является важным звеном патогенеза таких патологий, как болезнь Паркинсона, аутизм, болезнь Альцгеймера, депрессия и тревожность. В данной работе исследователям удалось получить новые данные об указанном взаимодействии.
Нейролептики и кишечник
В ходе работы ученые под руководством доктора Аледжандро Абаллай (Alejandro Aballay) стремились выяснить, могут ли препараты, влияющие на активность дофамина, например нейролептики, оказывать влияние на интенсивность воспалительного процесса. Другими словами, могут ли препараты, влияющие на отдельные параметры нервной системы, изменять функциональное состояние иммунной системы. Все исследования проводились на лабораторной модели — нематодах вида Caenorhabditis elegans, которые обладают очень простой иммунной системой и чья нервная система состоит всего из 302 нейронов. Впервые авторы работы отметили наличие взаимосвязи между двумя изучаемыми системами у нематод в 2009 г., когда воздействовали на них различными химическими веществами с целью поиска соединений, способных усиливать их защиту против бактериальных инфекций. Из 1000 опробованных веществ команда исследователей выделила 45, оказывающих существенное влияние на иммунную систему. Половина этих соединений изменяла функциональное состояние и нервной системы, а некоторые параллельно угнетали активность дофамина. Полученные результаты стали основой данной работы.
Влияние дофамина на иммунную систему
В ходе данного исследования ученые сосредоточились на изучении влияния дофамина и его сигнальных путей на иммунную систему нематод. Для этого они заблокировали дофаминергические рецепторы с помощью хлорпромазина — препарата, применяющегося для лечения шизофрении и маниакально-депрессивного психоза. После применения препарата исследователи заразили нематод часто встречающейся бактерией — Pseudomonas aeruginosa — и определили, что блокирование эффектов дофамина приводит к тому, что исследуемые организмы становятся более устойчивыми к бактериальной атаке. В то же время, дополнительное введение дофамина повышало их восприимчивость к инфекции. Исследователи предположили, что изменение уровня дофамина приводило к усилению или ослаблению интенсивности воспаления в кишечнике. Они полагают, что передача импульсов с помощью дофаминергических рецепторов контролирует выраженность воспалительного ответа, предотвращая развитие аутоиммунных процессов.
Автор работы доктор А. Абаллай отметил, что у нематод существует механизм контроля над колонизацией кишечника. Подобный механизм существует и у людей, поскольку в нашем кишечнике обитают триллионы микроорганизмов, и активация противомикробной защиты должна происходить только в отношении патогенных микроорганизмов, не затрагивая при этом кишечный микробиом или собственные клетки. Он подчеркнул, что полученные результаты могут быть полезны при разработке новых препаратов или методов лечения, способных изменять выраженность воспалительного ответа. Они потенциально могут быть использованы при лечении таких патологий, как ревматоидный артрит, болезнь Крона, аутоиммунные и онкологические заболевания.
- Cao X., Aball ay A. (2016) Neural inhibition of dopaminergic signaling enhances immunity in a cell-non-autonomous manner. Current Biology, August 11 [Epub ahead of print].
- Newman T. (2016) Connections between gut, brain, and immune system strengthened. Medical News Today, August 12 (http://www.medicalnewstoday.com/articles/312294.php).
Юлия Котикович
