Нервные окончания кожи участвуют в борьбе с инфекцией

Боль сообщает нам о повреждении и учит в дальнейшем избегать опасных стимулов. В частности, рецепторные нейроны типа TRPV1+ отвечают за восприятие боли в коже. Однако недавние исследования показали, что они могут играть роль в борьбе иммунной системы с некоторыми инфекциями.

«Нервные окончания, чувствительные к боли, могут реагировать на патогены, а также — и мы обнаружили это впервые — активировать иммунный ответ в области инфекции, — рассказал ведущий автор статьи Даниэль Каплан. — Это значит, что иммунная и нервная системы работают вместе, защищая организм. Эти открытия могут оказать немалое влияние на развитие более специфических способов лечения аутоиммунных кожных заболеваний, таких как псориаз».

Нервные окончания чувствуют боль при встрече с медиаторами воспаления, такими как IL-1b. Некоторые токсины золотистого стафилококка также могут напрямую активировать болевые рецепторы. Авторы работы, результаты которой опубликованы в Cell, разработали оптогенетическую мышиную модель. У генно-модифицированной мыши активировали TRPV1+ окончания с помощью синего света, а затем анализировали ткань вокруг исследуемой области. Оказалось, что активация этих нейронов вызывает высвобождение белка CGRP, который «призывал» на место происшествия клетки иммунной системы, а также усиление экспрессии интерлейкинов 6 и 21 и фактора некроза опухоли, которые тоже способствуют развитию иммунного ответа. Это значит, что активированные нейроны запускают работу иммунитета раньше, чем это сделали бы местные иммунные клетки.

Затем мышей той же линии заражали грибком Candida albicans, вызывающим молочницу, или золотистым стафилококком Staphylococcs aureus. Исследователи провели серию экспериментов и показали, что когда грибок поражает кожу в одной определенной точке, нервы не только реагируют на это и запускают иммунный ответ, но также посылают сигнал к спинному мозгу. Оттуда он возвращается обратно к коже, в область вокруг инфицированного участка, чтобы активировать иммунитет и там и не допустить дальнейшего распространения инфекции. Исследователи назвали этот новый механизм предупреждающим иммунитетом (anticipatory immunity). «Участие нервной системы дает возможность передавать информацию в пределах организма за миллисекунды, тогда как у иммунных клеток на то же самое уходят часы и дни», — говорит аспирант Каплана Джонатан Коэн, первый автор статьи.

Даниэль Каплан считает, что если выяснить, как эта система работает у человека, можно найти способы лечить аутоиммунные заболевания барьерных тканей, таких как кожа и кишечник. «Исследование иммунного ответа нового типа поднимает интересный вопрос: можно ли разработать лекарство, выборочно подавляющее аутоиммунные воспаления без негативных побочных эффектов, которые дают иммуносуппрессоры широкого спектра».