Как мозг управляет воспалением

Нервные центры продолговатого мозга оценивают баланс воспалительных и антивоспалительных иммунных сигналов в организме.

Мы регулярно слышим, что воспаление – это иммунное оружие, срабатывающее при инфекциях, ранениях и т. д., и, как всякое оружие, оно может сильно навредить, если выйдет из-под контроля. В воспалении участвуют разные группы клеток и молекулярных сигналов, и бывает так, что эти сигналы как бы размазываются по всему телу – такое вялотекущее нелокализованное воспаление, пусть и довольно слабое, вредит здоровым тканям и повышает вероятность хронических болезней, от диабета до рака. Если говорить о нервах в переносном смысле, подразумевая стресс, тревожность, подавленное настроение, то тут есть множество исследований, которые говорят о том, что «нервы» провоцируют иммунитет на фоновое воспаление. Но здесь далеко не всегда понятны конкретные физиологические, клеточные, молекулярные механизмы. Можно показать, как периферические нервы общаются с иммунными клетками, но любой нерв так или иначе связан с мозгом, а мозговые центры постоянно обмениваются информацией друг с другом. Есть ли какая-то зона в мозге, которая особенно сильно влияет на иммунную систему? Или таких зон несколько? И от чего зависит их влияние?

Хао Цзинь (Hao Jin) и его коллеги из Колумбийского университета пишут в Nature о ядрах одиночного пути (так называют зону продолговатого мозга): в экспериментах с мышами эти ядра чрезвычайно сильно влияли на воспалительную активность иммунитета. В ядра одиночного пути приходят «внутренние» сенсорные сигналы, в том числе и те, которые бегут по нейронам блуждающего нерва. Блуждающий нерв связан и с желудком, и с сердцем, и с лёгкими, и с разными другими органами. Известно, что если его простимулировать, некоторые воспалительные молекулы утратят свою силу, то есть на них органы и ткани реагировать будут слабо.

Когда мышам вводили обломки бактериальных клеток, имитируя инфекцию и провоцируя иммунитет на сопутствующее воспаление, ядра одиночного пути заметно активировались. При этом если их отключали, воспаление буквально выходило из берегов – уровень воспалительных сигнальных молекул-цитокинов повышался более чем в три раза, а уровень антивоспалительных цитокинов так же в три раза падал. С другой стороны, если ядра одиночного пути искусственным образом стимулировали, то уровень воспалительных сигналов уменьшался на 70%, а уровень антивоспалительных повышался почти десятикратно.

В самом блуждающем нерве исследователи описали разные группы нейронов, которые реагируют либо на провоспалительные сигналы, либо на антивоспалительные. То есть блуждающий нерв приносит в ядра одиночного пути сведения о том, куда смещён баланс в иммунных сигнальных молекулах, а ядра служат регулятором, удерживая воспаление от ненужного усиления. При этом ядра не сами выделяют регулирующие белки-цитокины, они лишь дают некие импульсы, которые разносятся по всему телу к иммунным исполнителям.

В ядра одиночного пути стекаются разные нервные сигналы; соответственно, сами ядра заведуют не только воспалением. Но если мы сможем так воздействовать на них, чтобы это касалось только воспалительных дел, то у нас появится возможность эффективно подавлять ненужное хроническое воспаление, или аутоиммунные воспаление, или воспаление, возникающее после пересадки органов, или слишком сильное воспаление при инфекции. Как известно, при гриппе, ковиде и некоторых других инфекционных болезнях главной проблемой часто оказывается не столько сам патоген, сколько слишком сильная реакция иммунитета, и тогда приходится срочно останавливать бурную воспалительную реакцию, которая захватывает весь организм. Чем больше для этого в медицине будет эффективных инструментов, тем лучше.