17.12.2020
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, 10:39
Александр Березин

Когда полвека назад гибель динозавров объяснили падением астероида, это вызвало массовое неприятие, длившееся десятилетия. Открытие кометы, взрыв которой принес тысячелетнее похолодание в начале голоцена, привело к спорам в научной среде, которые идут до сих пор. Теперь множеству атак подверглось и открытие астероида, уничтожившего Содом. Отчего многим исследователям так трудно поверить в астероидные взрывы и о каких узких местах в современной науке это может говорить?

5 часов назад
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

10 часов назад
Илья Ведмеденко

Китайцы провели тесты гиперзвукового комплекса, который облетел земной шар. По информации СМИ, испытания стали неожиданностью для американской разведки.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

15 октября
Илья Ведмеденко

Компания General Dynamics Land Systems представила макет наземного робота TRX, который выступит носителем беспилотников-камикадзе. Помимо них, он получил квадрокоптер.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

22 сентября
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: