Каким образом нервная и иммунная системы организма взаимосвязаны между собой?

   Для пациента 

    Центральная нервная система и иммунная система — это две "суперсистемы" организма, которые могут воспринимать стимулы из внешней среды, сохраняя следы этих стимулов в памяти, что помогает организму человека адаптироваться к окружающему его миру.   Мозг и иммунная система приходят в состояние активации под влиянием психических или физических стимулов, при этом нервная система также взаимодействует с эндокринной через так называемую "ось стресса" и ту часть нервной системы , которая регулирует вегетативные функции организма ( колебания давления и частоты пульса, дыхание и работа желудочно-кишечного тракта, сон и аппетит , потливость и температура и др.).Микробы в свою очередь активируют иммунную систему, которая изменяет поведение человека и его гормональной фон.

      В древние времена любой опасный сигнал (например, столкновение с хищником или врагом своего вида) нарушал целостность организма и немедленная активация иммунной системы наряду с замиранием, борьбой, или реакция бегства помогла предотвратить проникновение микробов в рану и способствовала процессу их заживления. По большому счету, иммунная система является нашим "шестым чувством", распознающим стимулы, которые мы не можем видеть, слышать, пробовать на вкус, осязать или обонять, и передает эту информацию в мозг. Для того, чтобы совершенствовать наши защитные механизмы человек меняет свое поведение сообразно той ситуации и того состояния, в которых он находится (бездеятельность, усталость, изменение сна, снижение реакции на внешние раздражители, социальная изоляция, отсутствие аппетита,  болевая чувствительность и пр.), активируя при этом эндокринную и нервную системы организма. По-видимому, существует общий "биохимический язык" внутри- и межсистемного "общения" нервной и иммунной систем организма

    Таким образом, острые инфекционные заболевания вызывают реакции со стороны мозга. Эти изменения считаются реакциями центральной  нервной системы, способствующими адаптации человке к болезни и помогают выздоровлению от инфекций. Например, усталость и сонливость способствуют менее активному поведению, тем самым, вероятно, облегчая выздоровление от инфекции за счет экономии энергии. За последние 30 лет точно установлено, что повышение температуры  и болезненное поведение в ответ на инфекцию или заболевания, сопровождающиеся процессом воспаления опосредуются его медиаторами, включая цитокины, передающими сигналы в мозг. 

Для врача 

   Исследования в междисциплинарной области (психо)нейроиммунологии прояснили анатомические и молекулярные механизмы, лежащие в основе  двунаправленных "нервно-иммунных взаимодействий". Можно сказать, что центральная нервная систма  и иммунная системы организма  связаны : 1)нервными волокнами, 2) растворимыми медиаторами и 3) транспортом лейкоцитов в головной и спинной мозг. Первичные и вторичные лимфоидные органы иннервируются симпатическими, пептидергическими и чувствительными нервными волокнами . Многочисленные нейротрансмиттеры и нейропептиды эфферентных нервов (такие как катехоламины или нейропептид Y)  распознаются путем сопоставления рецепторов на иммунных клетках, причем, сами лейкоциты могут синтезировать и высвобождать эти нейрональные мессенджеры.  Холинергическая иннервация иммунных органов все еще является предметом споров, однако ненейрональная холинергическая система в Т-клетках может локально обеспечивать высвобождение ацетилхолина на периферии . Помимо лимфоидных органов, тканевые лейкоциты, такие как макрофаги, напрямую воспринимают нейротрансмиттеры и нейропептиды, которые высвобождаются нервными окончаниями на местах. В отличие от этого быстрого пути связи через нервные волокна, нейроэндокринные оси обеспечивают дополнительный, но более медленный контроль иммунной системы. 

    Лейкоциты способны воспринимать и синтезировать множество нейроэндокринных медиаторов гипоталамо-гипофизарного и железистого уровня (например, кортикотропин-рилизинг-гормон, адренокортикотропный гормон, кортизол; гормон роста, высвобождающий гормон роста , инсулиноподобный фактор роста-1; дофамин, пролактин) и даже могут формировать собственную локальную нейроэндокринную ось аутокринным и паракринным образом. Способность лейкоцитов вырабатывать нейротрансмиттеры, нейропептиды и гормоны позволяет им передавать сигналы в мозг через афферентные нервные волокна и кровоток. Дополнительными медиаторами передачи сигналов от клеток иммунной системы к мозгу являются иммунопептиды, включая цитокины и хемокины, продуцирующиеся иммунными клетками и действующими на нейроны, астроциты и микроглию периферической и центральной нервной системы через соответствующие рецепторы. Эти химические вещества и другие воспалительные агенты, такие как PG, PAMP и DAMP, могут достигать центральную нервную систему, пересекая гематоэнцефалический барьер через транспортные системы или через места тока спинномозговой жидкости - структур близких к желудочкам мозга.  Альтернативными путями передачи сигналов от иммунитета к мозгу являются иммуномедиаторы, которые также могут активировать блуждающий нерв и другие нервные афференты, а также церебральные эндотелиальные и периваскулярные клетки, осуществляя направленный транспорт лейкоцитов в мозг. 

    Все эти пути вызывают активацию микроглии и инициируют нейровоспаление в ответ на периферическое воспаление, тем самым вызывая такие реакции центральной нервной системы, как подъем температуры и болезненное поведение. Аутореактивные Т- и В-клетки добавляют дополнительный уровень сложности, поскольку они регулируют уровень воспаления в мозге и представляют собой отражение «нашего я»  - «иммункула», восстанавливающего гомеостаз тканей и органов. 

     Нейроны, клетки глии и нервные волокна сами по себе способны синтезировать цитокины и хемокины, демонстрируя дальнейший путь передачи сигналов от мозга к иммунной системе. Определения и классификации, построенной на нейротрансмиттерах , нейропептидах , гормонах и иммуномедиаторов основана лишь на хронологии их открытия, а не на уникальной роли этих систем в организме человека. 

    Конечные результаты сигнальных путей «мозг-иммунная система» (или «иммунная система -мозг») определяются конкретной установкой, используемой для измерения интересующих нейроиммунных взаимодействий. Например, активация классической оси стресса  (гипоталамус-гипофиз - надпочечники) и вегетативной нервной системы может поддерживать или подавлять воспаление и адаптивные иммунные реакции, в зависимости от того  происходит ли эта активация до или после иммунологического воздействия. Поэтому некоторые нейротрансмиттеры, нейропептиды и гормоны не могут быть отнесены ни к иммуносупрессантам, имуномодуляторам или иммуностимуляторам, а действуют тем или иным образом в зависимости от конкретной ситуации. 

      Общая картина предполагает, что перекрестные связи между мозгом и иммунной системой служат для тонкой настройки иммунного ответа, который обычно характеризуется четырьмя R: распознаванием, реакцией, регуляцией и разрешением. Распознавание и ответная реакция происходят во время ранней провоспалительной фазы, которая поддерживается действиями осей стресса, такими как прайминг иммунных клеток и воспаление, а также мобилизацией энергетических субстратов для подпитки иммунной системы. Регуляция и разрешение относятся к последующим противовоспалительным механизмам, которые ограничивают воспаление во времени и пространстве. На этом этапе иммунная система имеет как-бы два уровня регуляции. На одном - иммунная система контролирует себя с помощью различных механизмов внутреннего контроля и медиаторов про-разрешения (например, регуляторных Т-клеток, индоламин-2,3-диоксигеназы, макрофагов М2, IL-10, молекулярных паттернов, связанных с разрешением - RAMPs). и специализированных про-рассасывающих липидных медиаторов. На другом уровне мозг отвечает за высший внешний контроль через свои эфферентные пути (т.е. оси стресса и вегатативной нервной системы) . Этот сбалансированный и скоординированный контроль обеспечивает высокоэффективный, кратковременный местный иммунный ответ при низких затратах энергии и с минимальным побочным ущербом.