Нейроны помогают иммунным клеткам бороться с паразитами

В коллаже использованы рисунки arborelza и Sudowoodo / Фотодом / Shutterstock

Ученые из Португалии и Швейцарии обнаружили, что в присутствии паразита нейроны из стенки кишечника и легкого мыши выделяют вещество, действующее на близлежащие иммунные клетки и стимулирующее их сопротивление инфекции.

Стенки внутренних органов (как мышиные, так и человеческие) выполняют множество важных функций, среди которых не только регуляция работы самих органов, но и контроль за внешними инфекциями. Поэтому слизистые оболочки плотно заселены нейронами и иммунными клетками. Последние представлены там разными клеточными типами, в том числе недавно открытыми врожденными лимфоидными клетками (ILC, innate lymphoid cells). Эти клетки являются родственниками Т- и В-лимфоцитов, однако не участвуют в адаптивных иммунных реакциях и присутствуют в организме с рождения.

Энрике Вейга-Фернандес из Центра изучения неизвестного частного биомедицинского фонда Шампалимо (Champalimaud Centre for the Unknown) с коллегами решили разобраться, как именно эти клетки работают в стенках кишечника и легкого. В данном исследовании они сконцентрировали внимание на ILC2 — группе ILC, отвечающей за борьбу с внеклеточными паразитами, например с глистами. «На микрофотографиях кишечника и легкого мышей мы заметили, что ILC2 расположены вдоль аксонов нейронов, пролегающих в слизистой оболочке, как будто жемчужины на нити», — цитирует Вейнга-Фернандеса пресс-служба центра. «Поэтому мы задались вопросом, могут ли две эти ткани (нервная и иммунная — прим. „Чердака“) продуктивно „общаться“ друг с другом».

Для этого ученые протестировали геном разных иммунных клеток в поисках рецепторов к сигнальным молекулам нейронов. Такой рецептор обнаружился только у ILC2: они реагируют на нейропептид нейромедин У. Поскольку нейроны — единственные клетки в организме мыши, которые выделяют нейромедин У, ученые заключили, что именно от них иммунные клетки получают сигнал. Затем они выделили ILC2 в отдельную культуру и показали, что добавление нейромедина У даже в отсутствие инфекции активирует эти клетки, и они начинают выделять противовоспалительные белки.

Для моделирования реальной инфекции Вейга-Фернандес и коллеги использовали червя-гельминта Nippostrongylus brasiliensis. Это круглый червь, для которого характерно поражать и кишечник, и легкие на разных стадиях жизненного цикла. Ученые отметили, что при попадании червя в организм мыши экспрессия гена нейромедина У в слизистых оболочках растет, а также активируются ILC2. Тогда они создали линию нокаутных мышей, у которых ILC2 были лишены рецептора к нейромедину У. Такие мыши хуже, чем контрольные, переносили вторжение паразита в организм: иммунный ответ был ослаблен и чаще развивались кровотечения.

Наконец, исследователи задались вопросом о том, как нейроны определяют, что пора стимулировать иммунные клетки. Они обнаружили, что продукты обмена N. brasiliensis сами по себе могут запускать выделение нейронами нейромедина У, то есть клетки нервной системы слизистых оболочек оказались чувствительны к присутствию паразита.

Пока неизвестно, работает ли этот механизм у людей. Однако известно, что ILC2 человека тоже несут рецепторы к нейромедину У. Впрочем, по словам Вейга-Фернандеса, ученые еще не понимают, как безопасно использовать эту «нейроиммуннологическую бомбу».

Исследование опубликовано в журнале Nature.

06.09.2017 в 20:28