Мозг защищается от микробов кишечным иммунитетом

Иммунные клетки, боровшиеся с микробами в кишечнике, отправляются в мозг, чтобы и там отразить микробную атаку.

Львиная доля бактерий, вирусов и патогенных грибков попадает в наш организм через кишечник. Поэтому в кишечнике сидит очень много иммунных клеток, которые вовремя встречают этих гостей, определяют, кто из них опасен, а кто нет, и стараются как можно быстрее избавиться от тех, кто опасен. Тем не менее, некоторые патогены всё-таки проникают в кровь и начинают путешествовать по организму. Кажется вполне логичным, что если патоген доберётся до мозга, то мозгу лучше воспользоваться опытными иммунными клетками из кишечника, чем пытаться самому справиться с незнакомой опасностью.

Ворсинки кишечного эпителия мыши. Зелёным окрашены иммуноглобулины А, синтезируемые плазмацитами. (Фото: SNSF Scientific Image Competition / Flickr.com) 

Открыть в полном размере

Исследователи из Кембриджа вместе с коллегами из Института Сенгера и национальных институтов здравоохранения США описывают в статье в Nature иммунные клетки под названием плазмациты, обнаруженные в оболочках мозга. Плазмациты происходят из В-лимфоцитов, которые уже столкнулись с каким-то патогеном и поняли, какие антитела против него нужно синтезировать. Плазмациты этим и занимаются – синтезируют огромное количество антител против определённой молекулы у патогена.

Мозговые оболочки, пронизанные кровеносными сосудами, окружают головной и спинной мозг, защищая и питая тот и другой. Плазмациты, найденные в оболочках головного мозга мышей, синтезировали иммуноглобулины А.

Эти антитела и синтезирующие их клетки одними из первых встречают вирусы и другие патогены, и потому их обычно находят в эпителии кишечника или лёгких. Как оказалось, они могут перемещаться с первой линии обороны туда, где в них возникает потребность. У мышей, у которых в кишечнике не было никаких микробов, не было и плазмацитов в мозговых оболочках – но плазмациты в оболочках появлялись, когда безмикробным мышам пересаживали кишечных бактерий от других животных. То есть обученные иммунные клетки отправлялись из кишечника поближе к мозгу.

В другом эксперименте мышам вводили в кровь один из патогенных грибков, который часто появляется в кишечнике. Этот грибок, добравшись до мозговых оболочек, пытался проникнуть сквозь кровеносные сосуды в мозг. Но плазмациты с помощью своих иммуноглобулинов создавали вокруг грибка защитную сетку, которая не давала ему проникнуть в мозг. То есть обучившиеся в кишечнике иммунные клетки действительно защищают мозг от микробных неприятностей.

Плазмациты, которые приходят в мозг из кишечника, остаются в кровеносных сосудах и собственно в нервную ткань не проходят. В ней, то есть в самой нервной ткани, иммунные функции выполняют другие клетки, о которых мы много раз рассказывали – клетки микроглии. Их функции весьма обширны, они не только защищают мозг от патогенов, но и непосредственно вмешиваются в работу нейронных сетей. Однако и они тоже внимательно следят за тем, что происходит между иммунной системой и кишечной микрофлорой: мы неоднократно писали, как изменения в кишечной микрофлоре способны влиять на состояние мозга и какую роль в этом играет иммунная система.

Автор: Кирилл Стасевич