Американские учёные с помощью подопытных лягушек установили, что без сигналов головного мозга иммунные клетки намного хуже противостоят бактериям и инфекциям. Исследование специалистов из Университета Тафта и их коллег из Гарвардского и Флоридского университетов опубликовано в журнале NPJ Regenerative Medicine.

Биологи объяснили, что функция клеток, отвечающих за иммунитет, является врождённой. Однако выяснилось, что эти клетки нуждаются в сигналах мозговых нейротрансмиттеров, которые направляют их к месту заражения и побуждают отвечать на угрозу.

Мы установили наличие глубокой взаимосвязи в оси бактерия—мозг—тело. Уже ранний мозг эмбриона способен чувствовать патогенные бактерии и разрабатывать ответные меры, направленные на борьбу с клеточными и молекулярными последствиями инфекции, — сказала один из авторов исследования Селия Эррера-Ринкон.

Учёные решили провести эксперимент и посмотреть, как поведут себя иммунные клетки, если мозг совсем не будет их контролировать. Для этого они взяли несколько эмбрионов лягушек. Одной группе подопытных биологи удалили мозг. После этого всех лягушек учёные заразили кишечной палочкой и стали наблюдать, как ответит их иммунитет.

Выживаемость среди обычных эмбрионов составила 50%. Среди зародышей лягушек из группы с удалённым мозгом с инфекцией справились только 16%, остальные погибли.

Оказалось, что у эмбрионов с удалённым мозгом иммунные клетки не концентрируются в месте повреждения или инфекции, а запускаются беспорядочно. Это в итоге и приводит к беспорядочному распространению заражения, пояснил руководитель исследования профессор биологии Майкл Левин.

Без мозга и его нейротрансмиттерных сигналов экспрессия генов и активность врождённой иммунной системы нарушаются, что приводит к повышенной восприимчивости к бактериальным патогенам, — пояснил он.

Учёные также отметили, что аналогичная же реакция наблюдалась и при травмах. Миелоидные клетки, которые считаются основой врождённого иммунитета, в эмбрионах с нормальным мозгом накапливались в месте повреждения. Именно это и способствовало заживлению.

У зародышей с удалённым мозгом миелоидные клетки группировались лишь вокруг аномальных, дезорганизованных периферических нервных сетей, формирующихся как побочный продукт при отсутствии мозга.