Почему от гриппа ты чувствуешь себя таким паршивым? Виноваты могут быть нейроны в горле | Наука

Когда вы заболеваете ом, ваше тело дает вам знать. Вы теряете аппетит, чувствуете себя вялым, и ваше настроение резко ухудшается. Эти симптомы вызывает не сама инфекция, а ваш мозг.

Теперь ученые, возможно, выяснили ключевую часть того, как это происходит. Изучая мышей с гриппом, они обнаружили скопление нервных клеток в задней части горла, которые обнаруживают присутствие вируса и посылают сигналы в мозг, вызывая симптомы, реагирующие на инфекцию.

Это исследование является одним из первых, в котором этот ответ связывают с конкретной популяцией нервных клеток, говорит Аной Илангес, биолог из исследовательского кампуса Джанелии Медицинского института Говарда Хьюза, который не участвовал в работе. «Они проделали действительно большую работу по всестороннему рассмотрению этого».

Ученые знают, что плохое самочувствие во время болезни частично является результатом химических веществ, вырабатываемых инфицированными тканями. Известно, что некоторые из этих соединений, такие как простагландины, вызывают болезненное поведение. (Такие препараты, как ибупрофен, блокируют выработку простагландинов.)

Но часто неясно, как именно эти химические вещества взаимодействуют с мозгом, говорит Стивен Либерлес, молекулярный нейробиолог из Гарвардской медицинской школы. «Удивительно мало известно о том, как мозг узнает, что в организме есть инфекция».



В новом исследовании Либерлес, постдоктор На-Рюм Бин и их коллеги сосредоточились на гриппе, который поражает дыхательные пути организма. Предыдущие исследования показали, что тип простагландина, вырабатываемый в ответ на вирусную инфекцию, называемый PGE2, может перемещаться через кровь и взаимодействовать с клетками головного мозга. Но когда исследователи заразили мышей, которые были генетически сконструированы таким образом, что у них отсутствовали рецепторы PGE2 в центральной нервной системе, животные по-прежнему вели себя больными — избегали еды и питья и меньше двигались, чем обычно.

Это предполагает, что PGE2 вместо этого обнаруживается периферической нервной системой, которая состоит из ов вне головного и спинного мозга. Чтобы сузить, где в организме происходило это обнаружение, команда объединила различные генетические инструменты для создания штаммов мышей с постепенно меньшим набором отключенных рецепторов PGE2. В конце концов, они нацелились на группу нейронов в задней части горла, которая соединяет верхние дыхательные пути с мозгом. Мыши, у которых не было рецепторов в этих клетках, не вели себя больными, когда заболевали гриппом. Команда добилась такого же эффекта у обычных мышей, перерезав нерв или дав животным ибупрофен.

Микрофотография горла
Скопление нейронов (красные) в задней части глотки мышей обнаруживают соединение под названием PGE2 (в синих областях), которое вырабатывается в ответ на вирусные инфекции.На-Рюм Бин

Выводы, опубликованные сегодня в Природауказать на специальная система обнаружения респираторных инфекций. По словам Либерлеса, эта система может иметь несколько преимуществ. Простагландины хрупкие и могут не попасть в мозг через кровь, поэтому более надежным будет то, что нейроны чувствуют их там, где они вырабатываются. Система также предоставляет мозгу важную информацию о том, где находится инфекция, возможно, настраивая реакцию на конкретный участок, например, кашель.

Открытие этого периферического пути «переопределяет наше понимание того, как инфекция вируса гриппа влияет на нервную систему, вызывая болезненное поведение», — пишет в электронном письме Элиа Тейт Войно, иммунолог из Вашингтонского университета в Сиэтле. Крошечные молекулы, такие как простагландины, «известно, что их трудно изучать», добавляет она, высоко оценивая использование исследователями «передовых генетических инструментов», чтобы сузить механизм.

Интересно, что блокирование пути PGE2 было менее эффективным для устранения болезненного поведения на более поздних стадиях инфекции, отмечает Иланж. Это, возможно, предполагает, что другой путь заставляет мышей вести себя больными после того, как болезнь перешла из верхних дыхательных путей в легкие.

Команда также обнаружила, что отключение нейронов, обнаруживающих PGE2, повышает шансы мышей на выживание. Это согласуется с другими исследованиями, показывающими, что блокирование синтеза PGE2 улучшает выживаемость мышей с гриппом, но поднимает вопрос о том, почему такой путь развился в первую очередь.

Одно из возможных объяснений: хотя болезненное поведение делает мышей более уязвимыми к гриппу, оно может защитить их от других инфекций. Например, некоторые исследования показывают, что у мышей с бактериальным сепсисом меньше шансов выжить, если они будут есть больше пищи — вероятно, потому, что бактерии используют сахар крови животного в качестве топлива. В этом случае потеря аппетита — это хорошо, говорит Либерлес.

Или, возможно, такое поведение развилось не потому, что оно напрямую помогает больным животным, а потому, что оно защищает их родственников от инфекции, уменьшая социальное взаимодействие больной мыши, отмечает он.

Неясно, передают ли нервные клетки горла, обнаруживающие простагландины, информацию о бактериях и вирусах, отличных от гриппа. «Очень важно будет [explore] другие виды инфекции», — говорит Иланжес.

Исследователи планируют сделать именно это, а также искать нейроны, обнаруживающие инфекцию, в других частях тела, таких как кишечник, говорит Либерлес, консультант исследовательской компании кишечника и мозга Kallyope. «Все это действительно волнующие вопросы, которые нужно решать».