Нейроімунологія

НЕЙРОІМУНОЛО́ГІЯ (від нейро… та імунологія) — роз­діл імунології, що ви­вчає взаємодію імун­ної системи та нервової системи. Разом із ендокрин­ною системою, ці системи складають тріаду нейроімуноендокрин. взаємодій, де кожна систе­ма впливає і, від­повід­но, знаходиться під впливом двох інших. До сфери Н. належить ви­вче­н­ня впливу таких імун. чин­ників, як антитіла або цитокіни, на клітини нерв. системи і, навпаки, вплив чин­ників ней­роген. походже­н­ня (нейротранс­мітерів і нейропептидів) на клітини імун. системи. Такий взаєм. вплив має сут­тєве значе­н­ня в процесах роз­витку імун. і нерв. систем, їх реакції на зовн. стимули в зрілому стані та в роз­вит­ку деяких патологій, зокрема авто­імун. та ней­ро­­дегенератив. захворювань. Ней­роімунол. дослідж. роблять внесок у роз­робле­н­ня нових фармакол. засобів для лікува­н­ня хвороб нерв. та імун. систем. Термін «Н.» зʼявився на поч. 1980-х рр. 1981 ви­йшов перший номер ж. «Journal of Neuroim­mu­nology», а 1982 в італ. м. Стреза від­бувся 1-й кон­грес з Н. 1987 засн. Між­нар. товариство з Н. (International Society of Neuroimmunology; ISNI), а наст. року — ж. «Journal of Clini­cal and Experimental Neuroim­mu­nology». Спочатку до цього напряму від­носили пере­важно дослідж., повʼязані із множин. склерозом, пізніше додалися пита­н­ня мозк. інфекцій, травм, психіатр. і ней­родегенератив. захворювань. Перші описи симптомів множин. склерозу зна­йдено у хроніках 13–14 ст., а перший детал. опис цього захворюва­н­ня — у щоден­никах А.-Ф. дʼЕсте (1794–1848), онука британ. короля Георга ІІІ, та англ. письмен­ника В.-Н.-П. Барбел­ліона (1889–1919). Симптоми міастенії гравіс вперше описано в 1672. Звʼязок між неврологією та імунологією став наочним після від­кри­т­тя гліал. клітин — імун. клітин нерв. системи, — за що італ. гістолог К. Ґольджі та іспан. лікар С. Рамон-і-Кахаль 1906 отримали Нобелів. премію. Роз­роблені ними методи до­зволили ідентифікувати патол. зміни в мозку за хвороби Альцгаймера (А. Альц­гаймер, 1906) та множин. склерозу (Дж. Доусон, 1916). У 1919 іспан. нейробіо­лог П. дель Ріо-Ортеґа показав, що гліал. клітини мозку здатні до фагоцитозу. 1890 амер. лікар В. Томсон довів, що клітини мозку можуть бути транс­плантовані між різними видами тварин без від­торгне­н­ня, що поклало основу формулюва­н­ня терміна «гематоенцефаліч. барʼєр» (М. Левандовський, 1900). Після від­кри­т­тя будови антитіл і методів їх ви­значе­н­ня в біол. зразках було виявлено ауто­імун­ну природу неврол. захворювань, таких як міастенія гравіс та множин. склероз, і створ. тварин­ну модель остан­нього — екс­перим. аутоімун. енцефаломієліт. На цій моделі, зокрема, показано роль клітин. ланки адаптив. імунітету — Т-лімфоцитів — у роз­витку множин. склерозу (1981–84). Пізніше ви­значено патоген­ну роль нейрозапале­н­ня в роз­витку багатьох неврол. захворювань і висвітлено пита­н­ня ролі різноманіт. інфекц. агентів (мікробів, вірусів, пріонів) у роз­витку нейрозапале­н­ня. Дослідж. двох остан. десятиліть свідчать про те, що імун­ні механізми є в основі нейродегенератив. захворювань, таких як хвороби Гантінґтона, Паркінсона, Альцгаймера. З ін. боку, стало зро­зумілим, що нерв. та імун­на системи тісно повʼязані із ран­ніх етапів онтогенезу. Імун­ні процеси важливі для правил. роз­витку нерв. системи, а мезенхімал. стовбурові клітини, що утворюють мікрооточе­н­ня роз­витку імун. клітин в кістк. мозку, походять із нерв. гребеня в ембріонал. періоді, тобто мають спіл. походже­н­ня із нейронами симпатич. нерв. системи. Вплив імун­них чин­ників на нервову систему. За­звичай центр. нерв. система (мозок) захищена від проникне­н­ня високомолекуляр. речовин із крові гематоенцефаліч. барʼєром. Активація імун. системи у від­повідь на потрапля­н­ня в організм інфекц. агентів (бактерій, вірусів, паразитів) призводить до швидкої неспециф. від­повіді у ви­гляді продукції цитокінів запале­н­ня (інтерлейкінів 1β, 6 та фактору некрозу пухлин), що стимулюють імун­ні клітини до роз­витку специф. (адаптив.) імунітету, але також знижують захисні функції гематоенцефаліч. барʼєру і проникають у мозок, викликаючи голов­ний біль, озноб, лихоманку, поруше­н­ня сну та зміни на­строю — симптоми, характерні для початку багатьох інфекц. захворювань. Цитокіни, що потрапили в мозок з периферії, також стимулюють імун­ні клітини мозку — мікроглію та астроцити — до продукції влас. цитокінів і хемокінів, що може мати як позитивні, так і негативні наслідки. Фізіол. дози інтер­лейкіну-1β функціонують як ней­ромодулятори, що сприяють формуван­ню памʼяті, а інтерлейкін-6 взагалі вважають нейротроф. фактором, необхід. для нормал. функціонува­н­ня мозку. Однак із збільше­н­ням концентрації прозапал. цитокіни викликають ней­розапале­н­ня, яке ще більше руйнує гематоенцефаліч. барʼєр і порушує функціонува­н­ня клітин мозку, когнітивні функції та емоц. процеси. Нейрозапале­н­ня вважають одним із патогенет. факторів роз­витку хвороби Альцгаймера.

Поруше­н­ня цілісності гематоенцефаліч. барʼєра, зокрема, від­криває мозок до дії антитіл, що утворюються в імун. органах на периферії. Найбільш ві­домим прикладом є антитіла до осн. білка мієліну, що викликають роз­сіяний склероз. Антитіла проти рецепторів до глутамату та N-ме­тил-D-аспартату спричиняють когнітивні роз­лади у хворих на червоний вовчак та енцефаліт Расмус­сена. Крім того, мозк. оболонки є проникними для клітин, від­повід­но, до мозку можуть потрапляти навіть Т- і В-лімфоцити. Антитіла можуть вражати не тільки центр., а й периферійну нерв. систему, зокрема автономні ганг­лії та нервово-мʼязові зʼ­єд­на­н­ня. Автоімун­ну природу мають деякі гангліопатії, а також міастенія гравіс, за якої антитіла проти нікотин. ацетилхолінових рецепторів пере­шкоджають пере­дачі нерв. сигналу до скелет. мʼязів, що порушує рухливість. Вплив нервових чин­ників на імун­ну систему. Ураже­н­ня центр. нерв. системи знижує опір організму до інфекцій, демонструючи вплив нерв. системи на роз­виток імун. реакцій. Імун­ні органи інервовані периферич. нервами симпатич. і парасимпатич. гілок нерв. системи і, від­повід­но, під­лягають дії нейротранс­мітерів, таких як ацетилхолін, допамін і норадреналін. Ацетилхолін чинить протизапал. ефект, пригнічуючи продукцію цитокінів запале­н­ня, і сприяє утворен­ню плазматич. клітин, що синтезують антитіла. Норадреналін також чинить протизапал. ефект, стимулює функції природ. кілерів, але пригнічує функції Т-лім­фоцитів. Допамін індукує диференціюва­н­ня Т-лімфоцитів до роз­витку алергіч. від­повіді. Сенсорні нерви продукують нейропептиди, такі як речовина Р і пептид, подібний до кальцитоніну (Calci­tonin-Gene Related Peptide, CGRP). Виділені у від­повідь на больовий стимул, речовина Р стимулює мастоцити шкіри, викликаючи алергічну реакцію, а CGRP пригнічує імун­ну від­повідь, інгібуючи реакції нейтрофілів і Т-лімфоцитів. Взаємний вплив чин­ників нервової та імун­ної систем об­умовлений тим, що нерв. клітини містять рецептори до імун. цитокінів, а імун­ні клітини — до нейротранс­мітерів. Активація α7 нікотин. ацетилхолінових рецепторів, екс­пресованих на моноцитах і макрофагах, пригнічує продукува­н­ня цими клітинами прозапал. цитокінів. Лімфоцити екс­пресують β2-адренорецептори та нікотин. ацетилхолінові рецептори, і їх надмірна активація пригнічує імун­ну від­повідь. Адр­енергіч. тонус також впливає на міграцію лімфоцитів, а сигнали від нікотин. рецепторів під­тримують вижива­н­ня лімфоцитів у процесі від­бору й роз­ширюють пере­лік їх особливостей. Ретельні дослідж. також зʼясу­ва­ли, що імун­ні цитокіни можуть бути продуковані клітинами нерв. системи і, навпаки, нейротранс­мітери синтезуються в імун. клітинах. Так, інтерлейкіни 1β і 6 продукуються як гліал. клітинами, так і нейронами мозку, а ацетилхолін синтезується в Т- і В-лімфоцитах і є ендоген. регулятором їх активності. В імун. синапсі, який утворюють Т- і В-лімфоцити, від­бувається концентрація нікотин. ацетилхолінових рецепторів обох клітин, що свідчить про обмін холінергіч. сигналами в процесі генерації імун. від­повіді. Таким чином, фактично, немає чіткої межі між факторами нейронал. та імун. походже­н­ня, що впливають на функціонува­н­ня нерв. та імун. систем, що від­ображає складну мережу взаємодій ней­ро-імуно-ендокрин. тріади. З практич. точки зору, дослідж. остан. років свідчать, що запале­н­ня (нейрозапале­н­ня) су­проводжує та може бути причиною багатьох неврол. і нейродегенератив. захворювань. Від­повід­но протизапал. терапія може бути засобом їх профілактики та лікува­н­ня. Крім того, вікові зміни в центр. нерв. системі тісно повʼязані із запале­н­ням; зʼявився навіть англ. термін «inflammaging» (inflamma­tion+aging, запале­н­ня+­старі­н­ня). Збалансува­н­ня нейроімун. взаємодії може бути терапевт. стратегією проти­стоя­н­ня патол. змінам, що від­буваються з віком і за нейродегенератив. захворювань. Нині дослідж. в галузі Н. проводять у багатьох лаб. світу, про що свідчать числен­ні публікації в імунол. журналах та спеціалізов. вид. «Journal of Neuroimmunology» та «Journal of Clinical and Experi­men­tal Neuroimmunology». В Україні клін. дослідж. проводять у від­ділі нейроімунології Ін­ституту нейрохірургії НАМНУ (Київ; М. Лісяний) та Ін­ституті заг. та невід­клад. хірургії НАМНУ (Харків; О. Климова), а фундам. ви­вче­н­ня — в лаб. імунології клітин. рецепторів Ін­ституту біо­хімії НАНУ (Київ; М. Скок). Зокрема, укр. вченими вперше ви­значено роль нікотин. ацетилхолінових рецепторів у роз­витку й активації В-лімфоцитів та роль антитіл проти α7 нікотин. ацетилхолінових рецепторів у роз­витку нейрозапале­н­ня. Спеціалістами з Н. можуть стати фахівці, які отримали біол. або мед. освіту і мають зна­н­ня з імунології, біо­хімії або фізіології людини і тварин.

Завантажити статтю