Влияние головного мозга на иммунитет

Не так давно учеными было выявлено, что головной мозг и иммунитет связаны. Хотя до начала XIX века считали, что этот орган полностью изолирован от процессов, происходящих в иммунной системе. Учеными было доказано, что несмотря на обособленность, мозг нуждается в иммунной системе. Точно также он в определенной степени управляет иммунитетом.

Роль костного мозга в иммунной системе

Для начала разберемся от чего в первую очередь зависит правильное функционирование иммунной системы. Не нужно быть ученым, чтобы понимать, что иммунитет – это основной механизм защиты организма от вредоносных агентов. Один из центральных органов иммунной системы – красный костный мозг. В-лимфоциты – то, что вырабатывает костный мозг для иммунитета. Эти клетки необходимы непосредственно для устранения инфекций в организме. Они тесно связаны с Т-лимфоцитами, образующимися в вилочковой железе. Функцией этих клеток является обеспечение клеточного иммунитета. В красном костном мозге также созревают макрофаги, необходимые для захвата крупных инородных частиц и последующего их уничтожения. Если возникает патология костного мозга, иммунитет организма страдает. Можно сказать, если нет костного мозга, нет и иммунитета. Но можно ли также утверждать про головной мозг?

Какие составляющие иммунной системы присутствуют в головном мозге?

Из-за наличия гематоэнцефалического барьера, мозг называют привилегированным органом, отделенным от иммунной системы. Этот барьер отделяет его ткани от крови, наполненной иммунными клетками и молекулами. Но данный факт не указывает на полное отсутствие связи между головным мозгом и иммунитетом. Просто реакции на инфекции в этом органе происходят по-другому. А чувствительность к различным повреждениям объясняет слабость ответа на заражение.

Факт того, что в мозге присутствуют составляющие врожденного и приобретенного иммунитета, доказан. Орган состоит из клеток. Нейроны выступают генераторами и распространителями электрических сигналов. Клетки глии выполняют функцию обеспечения нейронов информацией, необходимой для функциональной активности. Микроглии зарождаются в стволовых клетках и попадают в мозг на ранних этапах его развития. Они представляют собой изолированные макрофаги мозга, удаляющие погибающие нейроны и нервные окончания. Когда мозг созревает, важность этих процессов велика. Не менее необходимая функция клеток микроглии – защита мозговых тканей от инфекционных агентов.

В мозге есть не только иммунные клетки микроглии. В 2015 году группа ученых Вирджинского университета исследовала мозг мыши. Они обнаружили наличие «лимфатического дренажа», который состоит из каналов, собирающих лимфу и спинномозговую жидкость от мозговых оболочек. Гипотеза о том, что в мозге человека есть аналогичный механизм, подтвердилась в 2017 году, когда научная группа во главе с доктором Дэниэлом Рэйхом провела ряд экспериментов. Исследования с помощью магнитно-резонансной томографии показали, что в мозговых оболочках людей и обезьян есть лимфатические сосуды.

Молекулы иммунитета, как и клетки, непосредственно влияют на нормальную работу мозга. Сигнальная молекула цитокин IFN- защищает от вирусов и регулирует социальное поведение. Учеными выявлено, что нехватка цитокина провоцирует социальные расстройства и нарушение нейронных связей. Противовоспалительной активностью обладает и сигнальная молекула IL-1. Она действует локально или системно, возбуждает повышение температуры, нарушение сна, снижение аппетита и реакции эндокринной системы на атаку организма инфекциями. Сигнальная молекула C1q отмечает погибающие нейроны и нервные окончания, что помогает клеткам микроглии найти их и удалить.

В связи с известной на сегодняшний день информацией о присутствии компонентов врожденного и приобретенного иммунитета в головном мозге возникает вопрос, почему иммунный ответ в этом органе развит так слабо? Дело в том, что иммунитет здесь работает локально и не столь интенсивно. Имеющиеся клетки могут захватить вредоносные бактерии, но не могут передать информацию лимфоцитам. А привлечение иных клеток становится невозможным, так как этому препятствует гематоэнцефалический барьер.

Как мозг управляет иммунитетом?

На сегодняшний день нельзя сказать, какая часть мозга отвечает за иммунитет. Однако американскими биологами доказана связь на уровне «бактерия-мозг-тело». Пытаясь ее найти, ученые из трех крупнейших университетов, изучали эмбрионы лягушки. Эксперименты показали, что не получая мозговых сигналов, иммунные клетки движутся хаотично и в полной мере не способны противостоять инфекциям.

Ученые сравнивали поведение обычных эмбрионов лягушки с эмбрионами, у которых удален мозг. У последних иммунные клетки не концентрировались в месте повреждения или инфекции, а вели себя беспорядочно, что приводило к быстрому развитию заражения. У эмбрионов с мозгом клетки иммунитета сразу направлялись к месту заражения и начинали бороться с бактериальной угрозой.

Весьма впечатляющие результаты показал эксперимент с заражением кишечной палочкой. У нормальных эмбрионов выживаемость составила 50%. Тогда как из эмбрионов с удаленным мозгом выжило только 16%. При том что состав и количество иммунных клеток был одинаков, такой эффект можно было связать только с отсутствием мозгового сигнала о направлении движения к месту присутствия инфекционного агента.

У эмбрионов без головного мозга отсутствовал такой нейротрансмиттер, как дофамин. Это сигнальное химическое вещество, используемое в мозге для обучения и мотивации. В результате у эмбрионов без мозга отсутствовал эффект кворума иммунных клеток в месте заражения. Так, можно сделать вывод о том, что дофамин крайне необходим на ранних стадиях инфекции, с его помощью иммунные клетки понимают, в каком месте нужно концентрироваться.

Таким образом, хоть связь мозга и иммунитета еще не изучена в полной мере, мы знаем, что она точно есть. И можно предположить, что чем лучше работает мозг, тем лучше функционирует иммунная система. Развивайте способности мозга, ежедневно заставляйте его работать, решать простые и сложные задачи, и будьте здоровы! А отличным вспомогательным средством в развитии мозга станут тренажеры и обучающие курсы Викиум. Тренируйте память, внимательность, реакцию и становитесь умнее вместе с нами!