Связь между иммунной системой и нервной системой является двусторонней: лимфоциты также продуцируют сигнальные молекулы, включая цитокины, которые могут воздействовать на нервную систему. Двухсторонняя связь между этими системами позволяет точно настроить реакции гомеостаза на изменяющуюся среду.
Нейромедиатор должен отвечать четырем критериям. Во-первых, он должен быть синтезирован в нейронах. Во-вторых, он присутствует в пресинаптическом терминале и высвобождается в количествах, достаточных для оказания определенного воздействия на постсинаптический нейрон или клетки-мишени в эффекторных органах. В-третьих, экзогенное введение должно имитировать действие эндогенно продуцируемого нейротрансмиттера. В-четвертых, существуют внутренние механизмы его удаления с места действия. Нейротрансмиттерами могут быть (а) биогенные амины, включая серотонин , дофамин, адреналин (адреналин) и норэпинефрин (норадреналин), (б) нейропептиды, включая субстанцию Р (c) аминокислоты, включая глутамат и γ-аминомасляную кислоту (GABA) .
Лимфоциты могут подвергаться воздействию нейротрансмиттеров в крови или ткани. Т-клетки, попадающие в центральную нервную систему (ЦНС), сталкиваются с нейротрансмиттерами в месте их высвобождения нейронами. Нейротрансмиттеры также найдены в крови. Например, ацетилхолин можно обнаружить в крови, а также катехоламины. Уровни субстанции Р повышаются в крови после инсульта, а уровень эндоканнабиноидов в плазме повышается при физической нагрузке. Помимо того, что они продуцируются нейронами, нейротрансмиттеры и нейрохимические вещества вырабатываются другими клетками, включая лимфоциты, что приводит к аутокринному и паракринному действию на иммунные клетки.
Первичные (тимус, костный мозг) и вторичные (лимфатические узлы, кишка и селезенка) лимфоидные органы иннервируются нервами. Эти нервы высвобождают нейротрансмиттеры, которые взаимодействуют с лимфоцитами. Такая иннервация способствует развитию иммунных клеток. Система дофаминергического вознаграждения мозга также влияет на иммунитет , а также ноцицептивные пути, которые играют роль в интеграции иммунных и нервных реакций в ответ на повреждение.
Симпатическая нервная система (SNS) обеспечивает основное иннервирование костного мозга , а также регулирует выработку и выделение лимфоцитов. Тимус также иннервируется SNS. Нервные волокна SNS проникают через периваскулярную сеть и разветвляются в глубокие кортикальные области, верхние кортикальные и субкапсулярные области, септу, кортико-медуллярное соединение и продолговатый мозг. Норадренергическая иннервация тимуса была продемонстрирована с помощью окрашивания тирозингидроксилазы (TH), с высокой плотностью нервных волокон вблизи кортико-медуллярного соединения и меньшей в области субкапсулы и коры. Активация b-адренергических рецепторов , вызывает высвобождение норэпинефрина , из SNS нервов , проявляя при этом ингибирующее действие на созревание, пролиферацию и дифференцировку тимоцитов. Превертебральные симпатические ганглии , которые связаны с брыжеечным верхним сплетением, иннервируют селезенку . Эта нейронная сеть простирается до белой и красной пульпы и маргинальной зоны с нервными окончаниями в непосредственной близости от селезеночных Т-клеток , В-клеток и дендритных клеток (DC). Исследователи до сих пор обнаружили только симпатическую иннервацию селезенки. Волокна SNS проникают в ворота лимфатических узлов вместе с кровеносными сосудами , проходят вдоль сосудистых и лимфатических сетей в мозговом веществе, паракортексе и корковых областях и разветвляются в Т-клеточных зонах в паренхиме мозгового вещества и паракортекса. SNS не иннервирует богатые B-клетками зародышевые центры. Нейронные сети SNS в лимфоидных органах находятся в тесном контакте с иммунными клетками и регулируют иммунный ответ. Система вознаграждения мозга стимулирует врожденный и адаптивный иммунитет посредством модуляции симпатической нервной системы (SNS).
Эпинефин - это гормон и нейротрансмиттер, который вырабатывается мозговым веществом надпочечников и нейронами. Спланхнический симпатический нерв контролирует высвобождение адреналина из мозгового вещества надпочечников. Норадреналин вырабатывается ядрами ствола мозга , симпатическими нервами в органах и надпочечниками . Основным источником норадреналина являются нервные окончания постганглионарных SNS. Мононуклеарные клетки периферической крови(PBMC) также синтезирует катехоламины , включая адреналин, норэпинефрин и дофамин, и их метаболиты. Активация пути тирозингидроксилазы стимулирует синтез дофамина, что приводит к выработке норадреналина и адреналина. Адренокортикотропный гормон (АКТГ) стимулирует кору надпочечников, что приводит к увеличению выработки кортизола , что усиливает биосинтез адреналина. Циркадный ритм также влияет на иммунную функцию через SNS. Эпинефрин и норадреналин оказывают физиологически важное влияние на метаболическую активность, приток крови к мышцам и сердечный выброс. Норадреналин регулирует циркадный ритм, сон и обучение.
Адреналин и норадреналин индуцируют свою активность, связываясь с α- и β-адренергическими рецепторами. Адренергические рецепторы экспрессируются на иммунных клетках, включая Т-клетки и В-клетки, макрофаги и NK-клетки , β 2 -адренергический рецептор - доминирующий подтип на большинстве иммунных клеток.
Нарушение регуляции передачи сигналов дофамина и аномальной экспрессии дофаминовых рецепторов в лимфоцитах было зарегистрировано при различных болезнях, включая болезнь Альцгеймера , мигрень , шизофрению , рассеянный склероз и болезнь Паркинсона. Дофамин усиливал размножение клеток Th 17 в крови пациентов с рассеянным склерозом, а нарушение регуляции дофамина было вовлечено в развитие аутоиммунных расстройств и предлагалось в качестве мишени для терапии.
Ацетилхолин является нейротрансмиттером, синтезируемым в нейронах из холина и ацетил-кофермента А ферментом холин-ацетилтрансфераза. В синаптической щели ацетилхолин разлагается ацетилхолинэстеразой до холина и ацетата . Ацетилхолин передает сигналы от нейрона к нейрону или от нейрона к железистым и мышечным клеткам. Иммунные клетки могут взаимодействовать с холинергическими нервами, связанными с лимфатическими сосудами , или с ацетилхолином, синтезируемым самими иммунными клетками. Холинацетилтрансфераза была идентифицирована в различных иммунных клетках, включая CD4 и CD8 Т-клетки , и отвечает за синтез ацетилхолина в Т-клетках и мононуклеарных лейкоцитах. Ацетилхолин накапливается в везикулах и выводится наружу экзоцитозом через везикулярные транспортеры ацетилхолина . Также вероятно, что ацетилхолин синтезируется по требованию и высвобождается напрямую без хранения. Большая часть ацетилхолина в крови находится во фракции мононуклеарных лейкоцитов, главным образом в лимфоцитах.
Мускариновые и никотиновые ацетилхолиновые рецепторы экспрессируются в популяциях иммунных клеток, включая Т- и В-клетки, дендритные клетки и макрофаги. Активация мышиных CD4 T-клеток увеличивала экспрессию некоторых подтипов никотиновых рецепторов (субъединиц α4 и α7), что позволяет предположить, что характер экспрессии никотиновых рецепторов меняется в зависимости от статуса активации. Холинергическая передача сигналов оказывает влияние на функцию лимфоцитов . У мышей, у которых отсутствовал мускариновый рецептор M1, обнаруживался дефект ранней дифференцировки CD8 Т-клеток в цитолитические Т-клетки при стимуляции in vitro.
NMDA-рецепторы также обнаруживаются на лимфоцитах и активируются после активации лимфоцитов. Серотониновые рецепторы экспрессируются в иммунных клетках и оказывают иммунорегуляторное действие на моноциты , лимфоциты, тучные клетки и тромбоциты. 5-HT рецепторы, экспрессируемые в лимфоцитах, включают 5HT1, 5HT1A, 5-HT1B, 5-HT2A, 5-HT3, 5-HT3A и 5-HT7. Активация 5-НТ2-рецепторов на Т-клетках 5-НТ из тучных клеток приводит к гиперчувствительности замедленного типа. Сходным образом, секретируемый тромбоцитами 5-HT инициирует Т-клеточную чувствительность контакта через иммуноглобулин E (IgE). 5-НТ потенцирует пролиферацию и активность Т-клеток, включая продукцию цитокинов (IL-16, IL-2), внутриклеточный приток Na + , фосфорилирование ERK1 / 2 в наивных Т-клетках и увеличение соотношения CD4 / CD8. Стимуляция 5-HT1A рецепторов увеличивает выживаемость и S-фазный переход Т-клеток.
Каннабиноиды подавляют аутореактивные лимфоциты и функцию Т-клеток. Было показано, что у потребителей каннабиса в рекреационной деятельности наблюдается подавление активности Т-клеток. В настоящее время наблюдается интерес к медицинскому применению каннабиноидов , в том числе для иммуносупрессии при аутоиммунных заболеваниях . В частности, были предложения по применению каннабиноидов при ревматических заболеваниях и диабете 1 типа . При рассеянном склерозе каннабиноиды одобрены для лечения спастичности, но не влияют на активность заболевания. Есть предположения, что производство β-эндорфинов может регулировать аутоиммунитет . Это было использовано в качестве обоснования для применения низкой дозы налтрексона практиками альтернативной медицины . Также были предположения, что эндорфины могут играть роль в профилактике канцерогенеза.
Стимуляция нейротрансмиттерами влияет на функцию лимфоцитов . Экспрессия рецепторов нейротрансмиттера на лимфоцитах позволяет сигналам мозга влиять на иммунную систему через периферическую нервную систему.
Добавить комментарий