Новое открытие поможет настроить иммунитет для борьбы с инфекциями

Новую теорию о том, что врожденная иммунная система людей может по-разному реагировать на определенные патогены, подтверждают исследования, проведенные учеными из Университета штата Вашингтон. Это качество, известное как иммунологическая специфичность, ранее приписывалось только адаптивной иммунной системе, развивающейся с течением времени под воздействием болезней, сообщает sciencedaily.

Исследование предполагает, что эта врожденная иммунная специфичность управляется нервной системой и идентифицирует нейрональный белок как критическое звено в этом процессе. Полученные данные обещают стать перспективными для лечения таких заболеваний, как сепсис, артрит и воспалительные заболевания кишечника, при которых врожденная иммунная система атакует организм и вызывает неконтролируемое воспаление. А также могут послужить основой доработки экспериментального лечения, которое задействует нервную систему для борьбы с инфекцией. Последнее особенно важно, учитывая быстрый рост инфекций, вызванных устойчивыми к антибиотикам супербактериями.

«Клинические исследования показали, что стимуляция поврежденных нейронных цепей – электрическая или фармакологическая – может вылечить или облегчить многие врожденные иммунные заболевания, – говорит Джингру Сан, соавтор исследования и доцент Медицинского колледжа при Вашингтонском университете. – Знание того, как врожденная иммунная система генерирует специфический ответ на конкретный патоген, позволяет нам манипулировать нейронными цепями, чтобы при необходимости регулировать интенсивность иммунного ответа».

По сути, это помогло бы восстановить баланс иммунной системы, либо сдерживая чрезмерную реакцию, которая может вызвать длительное воспаление, повреждение тканей и даже смерть; или усиливая недостаточный ответ, чтобы предотвратить ухудшение инфекции. По словам исследователя, последнее особенно важно, учитывая, как быстро приближается «эра постантибиотиков» – время, когда существующие антибиотики будут бесполезны в борьбе с лекарственно-устойчивыми супербактериями.

Исследование и результаты

Исследование проводилось на крошечном черве Caenorhabditis elegans (C. elegans), который питается бактериями в почве. C. elegans – обычно используемая модель для изучения нервной регуляции врожденного иммунитета из-за его простой нервной системы, состоящей всего из 302 хорошо идентифицированных нейронов – по сравнению с 86 миллиардами нейронов в человеческом мозге – и его прозрачного тела, которое позволяет ученым посмотреть на процессы внутри организма. Более того, в отличие от человека, у C. elegans отсутствует адаптивная иммунная система, что позволяет изучать специфичность его врожденной иммунной системы без вмешательства адаптивных иммунных реакций.

Первоначальные исследования показали, что отсутствие белка нейронального рецептора, известного как NMUR-1, по-разному влияет на выживаемость C. elegans при воздействии различных бактериальных патогенов, что указывает на то, что NMUR-1 может управлять специфичностью врожденного иммунного ответа на инфекцию. Дальнейшие испытания с двумя бактериями, показавшие противоположное влияние на выживание, т. е. увеличение и уменьшение продолжительности жизни, подтвердили, что NMUR-1 управляет специфичностью врожденного иммунитета, а также выявили, как белок управляет различными реакциями на разные патогены.