Remiantis naujais Harvardo medicinos mokyklos ir Harvardo visuomenės sveikatos mokyklos mokslininkų tyrimais, dabar nervų ląstelių grupė, žinoma dėl savo vaidmens nustatant cheminį dirginimą, audinių pažeidimus, šilumą ir slėgį, dabar tampa kritiniais gynėjais nuo blogiausio gripo, kurį sukelia hiperaktyvus imuninis atsakas, tyrimai.
Ląstelės, vadinamos TRPV1 vagaliniais nociceptoriais, gyvena „Vagus“ nerve, kuris siunčia signalus iš vidaus organų, įskaitant širdį, plaučius ir žarną, į smegenis, kad padėtų sureguliuoti širdies ritmą, kvėpavimą, virškinimą ir kitas funkcijas. Plaučiuose šios ląstelės sukelia apsauginį kosulio refleksą, kuris verčia kvėpavimo takus išstumti pašalines daleles, gleives ir kitus dirgiklius.
Bet tyrimas, paskelbtas Mokslo imunologija ir atliktos pelėms rodo, kad esant gripui, šios ląstelės daro daug daugiau – jos susilaiko į imuninę sistemą ir išvengia smirdančio uždegimo, kuris dažnai atsiranda po virusinės infekcijos ir gali sužeisti sveiką audinį.
Pasaulio sveikatos organizacijos duomenimis, kiekvienais metais gripas skaudina milijonus ir žudo nuo 290 000 iki 650 000 žmonių visame pasaulyje. Nors imuninė sistema padeda kovoti su virusu, per didelis uždegiminis atsakas gali padaryti audinių pažeidimą ir pabloginti ligą. Rezultatai yra ypač svarbūs po Covidid-19 pandemijos, kuri atskleidė, kaip nenormalus imuninis atsakas po virusinės infekcijos kartais gali sukelti rimtą organų pažeidimą ir net organų nepakankamumą.
„Mūsų tyrimas rodo, kad užkrėstas plaučiai yra kovos laukas, kuriame nervai ir imuninės ląstelės užsiima subtiliu šokiu, kad apsaugotų mūsų sveikatą“,-sakė bendraaminiame tyrimo autorius Isaacas Chiu, HMS Blavatnik instituto imunologijos profesorius. „Suprasti šią galingą neuroimuninės signalizacijos ašį bus vis svarbesnė, nes mes suprojektuosime geresnius būdus, kaip užkirsti kelią ir gydyti imuniteto sukeltą žalą virusų infekcijose, o tai kartais gali būti blogesnė nei tiesioginė žala, kurią sukelia pats virusas.”
Jis pridūrė, kad išvados padidina galimybę, kad vagos nervų funkcija gali būti vienas kintamasis, paaiškinantis, kodėl kai kuriems gripo sergantiems žmonėms išsivysto ilgalaikiai ir niokojantys imuniteto padarytos pažeidimai plaučiuose, o kiti atsigauna, kai pradinė infekcija bus išspręsta.
„Gripo infekcijos yra labai skirtingos, todėl reikia suprasti, kodėl tam tikros žmonių grupės, tokios kaip pagyvenę žmonės, patiria blogesnę ligą“, – sakė tyrimo pirmoji autorė Nicole Almanzar, Chiu laboratorijos doktorantė. „Mūsų tyrimas rodo, kad nervų sistema aktyviai dalyvauja reguliuojant plaučių reakciją į infekciją, siūlydama naują virusinių infekcijų perspektyvą, kuri galėtų padėti paaiškinti, kodėl tam tikri veiksniai padidina sunkios infekcijų riziką.”
Naujasis tyrimas parodo sudėtingą kūno ir smegenų sąveiką ir padidina augančią tyrimų rinkinį, parodantį, kad nervų ir imuninės sistemos įsitraukia į labai orkestruotą skerspjūvį infekcijos metu, kad moduliuotų kūno gynybą.
Ankstesni tyrimai, vadovaujami Chiu, atskleidė sudėtingą dviejų bakterijų pneumonijos sistemų sąveiką, kūną valgančią ligą, meningitą, skausmą ir niežėjimą.
Viename iš ankstesnių Chiu tyrimų nustatyta, kad bakterinių plaučių infekcijų metu tas pats nervų nervo neuronų rinkinys slopino imuninę apsaugą. Tačiau naujajame tyrime šių ląstelių imuninis įterpimo funkcija stengėsi apsaugoti plaučius nuo per didelės pažeidimo virusinės infekcijos metu.
„Kontekstas aiškiai svarbus“, – sakė Chiu.
Neuronų išjungimas pablogino gripo pažeidimus plaučiuose
Eksperimentų rinkinyje tyrėjai atskleidė pelių grupę, kurios genetiškai neįgalieji arba chemiškai nutildė TRPV1 neuronai, į gripo A virusą. Pelės be šių nervų ląstelių buvo žymiai blogesnės nei pelės, turinčios veikiančias TRPV1 ląsteles. Nors abiejose grupėse bendras viruso kiekis plaučiuose buvo vienodas, pelės, kurioms trūko TRPV1 neuronų, patyrė sunkesnę plaučių patologiją, didesnį kenksmingo uždegimo lygį ir mažesnį išgyvenamumą.
Įdomu tai, kad Almanzaras pažymėjo, kad nors bendra viruso kiekis išliko toks pats, viruso plitimas plaučių skiltyje buvo ryškesnis pelėms be šių apsauginių neuronų.
Tyrėjai taip pat nustatė, kad TRPV1 neuronų nebuvimas pakeitė plaučių imuninį kraštovaizdį. Pelių, kuriems trūksta šių neuronų, plaučiuose buvo per didelis neutrofilų ir makrofagų – dviejų tipų imuninės ląstelės, kurios – pertekliaus – gali pabloginti audinių pažeidimą – per daug. Tuo pačiu metu signalizuoja interferonas-vienas iš svarbiausių organizmo viruso gynybos būdų-šiose imuninėse ląstelėse smarkiai sutrikdė.
Kitame eksperimente tyrėjai panaudojo antikūną, kad išeikvotų uždegimą vairuojančias ląsteles gripo užkrėstoms pelėms, kurioms trūko TRPV1 neuronų. Šie gyvūnai išgyveno žymiai geresnį nei negydytos pelės, neturinčios šių apsauginių neuronų. Stebėjimas dar labiau pabrėžia, kaip nervinės ląstelės padeda išvengti kenksmingų imuninių reakcijų, kurios kartais gali būti pavojingesnės nei pats virusas.
Tyrėjai pažymėjo, kad jie dar nežino, kaip TRPV1 neuronai suvaržo uždegiminių ląstelių žygį molekuliniu lygmeniu – klausimą, kurį jie planuoja ištirti vėlesniame darbe.
„Vagos nervas galingai kontroliuoja uždegimą, tačiau kaip jis tai daro, išlieka paslaptis, kurią reikia išspręsti“, – teigė Chiu. „Tačiau mes džiaugiamės, kad tai vaidina tokį stiprų vaidmenį virusinėse infekcijose.”
Imuninio stabdžio panaudojimas terapijai
Eidama į priekį, ši įžvalga atveria duris į įdomius naujus terapijos būdus. Užuot nukreipę tik į gripo virusą ar slopinantį imuninį aktyvumą, tyrimų komanda teigė, kad būsimas gydymas gali imituoti nervų ląstelių funkciją, kad būtų užtikrinta subtili apsauginės ir kenksmingos imuninės reakcijos pusiausvyra nėra išmesta.
Idėja nėra tokia tolima, sakė tyrėjai, pažymėdami, kad FDA neseniai patvirtino reumatoidinio artrito terapiją makšties nervo stimuliacija.
„Įsivaizduokite, jei galėtumėte panaudoti šį stabdį, kad kontroliuotumėte uždegimą plaučiuose ir už jos ribų“, – teigė Chiu. „Stimuliuojant susijusias grandines, kuriose makšties nervas uždaro imunines ląsteles, galima įsivaizduoti, kad daugelio rūšių imuninės sistemos sukeltas disfunkcija, įskaitant virusines infekcijas, gydymą.”