Выявлена клеточная связь между нервной и иммунной системами — Naked Science
Мария Азарова

Выявлена клеточная связь между нервной и иммунной системами

4.8

Американские ученые провели опыты на мышах и подтвердили, что чувствительные к боли нейроны, единицы нервной системы, окружают лимфоузлы и способны менять их среду, а также специфически влиять на определенные клетки и структуры.

Клеточная связь
Сенсорные нервные волокна (красный цвет) взаимодействуют с лимфатическими узлами (зеленый) у мышей / © Си Хуанг, Джон Остин, Наджат Маннун

Специалисты долгое время считали, что нервная и иммунная системы — отдельные совокупности структур и процессов в организме. В то время как первая обрабатывает сенсорные сигналы (среди них — физические, химические, эмоциональные), вторая воспринимает чужеродные субстанции, такие как антигены и опухолевые клетки. Однако им присущ ряд общих свойств и функций.

Американские ученые из Гарвардской школы медицины, Института Броуд, Гарварда, Массачусетского технологического института и Института Рагона обнаружили, что у мышей чувствительные к боли нейроны — структурно-функциональные единицы нервной системы — окружают лимфатические узлы, играющие роль фильтра и очищающие организм от вредных соединений, и могут регулировать их активность. Тем самым авторы исследования, опубликованного в журнале Cell, выявили прямое клеточное взаимодействие между нервной и иммунной системами.

Более ранние работы уже показали возможную связь между нейронами и лимфоузлами, но коллектив ученых из США решил пойти дальше и задействовал множество методов, в том числе расширенную визуализацию, ретроградное отслеживание нейронных связей от точки их завершения до источника, секвенирование одноклеточной РНК и оптогенетику, чтобы подтвердить связи между нейронами, иммунными и другими типами клеток в лимфоузлах грызунов.

Они выяснили, что сенсорные нейроны, берущие начало в области спинного мозга (заднекорешковый ганглий), образуют сеть, которая иннервирует или устанавливает связи по всей периферии лимфатического узла. Что примечательно, из множества сенсорных клеток ганглия лишь некоторые участвовали в соединении с лимфоузлами. «Мы нашли около 20 иголок в стоге сена, которые иннервируют лимфатический узел, — отметила Карли Зиглер, один из авторов исследования. — Идентификация и выделение этого клеточного тела из разнообразного набора нейронов оказались поистине сложной задачей».

Применив метод секвенирования одноклеточной рибонуклеиновой кислоты для анализа экспрессии генов сенсорных клеток, ученые обнаружили, что клетки в основном были нейронами, чувствительными к боли: они сильно различались по экспрессируемым генам. К тому же эти нейроны экспрессировали другие синаптические белки и молекулы клеточной поверхности, нежели сенсорные нейроны, иннервирующие кожу. Следовательно, речь идет о разных способах межклеточной взаимосвязи.

Чтобы удостовериться, что нейроны взаимодействуют с лимфатическим узлом, авторы работы вызвали искусственные иммунные ответы у подопытных грызунов. В результате чувствительные к боли нейроны реагировали повышением своей плотности в увеличивающемся лимфатическом узле. Таким образом ученые подтвердили, что сенсорные нейроны способны ощущать изменения в лимфоузлах и реагировать на них.

Затем команда применила оптогенетику для активации этих нейронов и проследила за изменениями в экспрессии генов определенных клеток лимфатического узла, включая эндотелиальные клетки. «Мы обнаружили, что нейроны действительно могут сильно изменить местную среду лимфатического узла и, по-видимому, специфически влияют на определенные клетки и структуры», — добавила Зиглер.

В планах ученых — продолжить изучение роли нейронов в лимфоузлах и механизмов их взаимодействия, а также, вероятно, узнать, что будет, если отключить клеточную связь между ними.

«Как только вы начнете понимать, как эти системы устроены и каковы механизмы, благодаря которым они выполняют свои функции и соприкасаются друг с другом, это открывает огромные возможности для размышлений о том, как рационально модулировать подобные взаимодействия в качестве возможной терапевтической стратегии, — замечает, в свою очередь, Алекс Шалек, также участвовавший в исследовании. — Мы начинаем выяснять, как собрать воедино наборы инструментов из разных областей. Это поможет получить новое понимание того, как наши тела работают в виде единой интегрированной системы».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 19:36
Василий Парфенов

Наличие крайне разреженной атмосферы у этого огромного естественного спутника Юпитера ученые подозревали давно. До недавнего времени предполагалось, что она состоит из кислорода, который выбивается заряженными частицами из ледяной поверхности Ганимеда. Новые данные показывают, что существует еще один механизм пополнения его газовой оболочки материей — в процессе сублимации воды в результате нагрева солнечным светом.

Позавчера, 12:20
Мария Азарова

Ученые выяснили, как показатели «цитоскелетного белка» CRMP2 можно использовать для диагностики шизофрении по анализу крови.

26 июля
Илья Ведмеденко

В Воронеже приступили к строительству первого «самолета Судного дня» нового типа. Машину создают на базе Ил-96-400М. В обозримом будущем такие самолеты заменят воздушные командные пункты Ил-80.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

Позавчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: