У арахиса есть темная сторона. У некоторых людей они могут вызывать опасную, а иногда и смертельную аллергическую реакцию, характеризующуюся резким падением температуры тела и артериального давления, а также затрудненным дыханием. В этом анафилактическом шоке обычно обвиняют иммунную систему, которая перегружается. Но новое исследование на мышах выявило еще одного виновника: нервную систему.
Выводы, опубликованные сегодня в Наука Иммунология, «соответствуют тому, что думали люди, но на самом деле никто не смог продемонстрировать», — говорит Себастьян Тальбот, нейроиммунолог из Королевского университета, не участвовавший в исследовании. По его словам, эта работа может открыть новые возможности для лечения тяжелых аллергических реакций у людей.
Анафилаксия поражает примерно одного из 50 человек в Соединенных Штатах каждый год. Помимо арахиса, обычными триггерами являются укусы пчел и некоторые лекарства. Эти аллергены заставляют тучные клетки иммунной системы высвобождать шквал гистамина и других молекул, которые распространяются по всему телу, расширяя кровеносные сосуды и сужая дыхательные пути. Температура тела также может падать, из-за чего люди чувствуют себя холодными и липкими, хотя почему это происходит, неясно.
У мышей тоже бывает анафилаксия. При воздействии аллергена они ложатся на живот и вытягиваются. Такое поведение контролируется центральной нервной системой, что заставило Сомана Абрахама, иммунолога из Университета Дьюка, предположить, что нервы также могут играть роль в тяжелых аллергических реакциях.
Чтобы выяснить это, он и его коллеги дали мышам овальбумин — основной белок яичного белка и известный триггер анафилаксии — и использовали электроды и микроскопию для записи и измерения активности нейронов. Как и у людей, у грызунов понизилась температура тела — примерно на 10°С. Но мозг мышей не регистрировал это как внезапное замирание; вместо этого области мозга, которые обычно реагируют на тепло, имели более высокий уровень активности. Это ложное ощущение тепла объясняет, почему животные вытягиваются, как будто они перегреваются, даже когда температура их тела падает.
Но что вообще говорит мышам о том, что они перегреваются? Исследователи сосредоточились на группе нейронов в спинном мозге, которые оказались особенно активными во время анафилаксии. Когда команда манипулировала рецепторами на нейронах, чтобы эффективно отключить их, животные не остывают во время анафилаксии. С другой стороны, активация нейронов воссоздавала симптомы анафилаксии даже без воздействия аллергена.
Во время фактической анафилаксии тучные клетки, по-видимому, являются ключом к этому явлению. Команда обнаружила, что в дополнение к гистамину клетки выделяют соединение, называемое химазой, которое взаимодействует с нейронами, связанными с областями мозга, регулирующими температуру тела. Когда команда блокировала выброс химазы, у животных больше не снижалась температура тела в ответ на аллерген.
Иммунологи долгое время считали, что гистамин играет главную роль в развитии анафилаксии, говорит Тэлбот, поэтому его удивило, что химаза и нервная система, по-видимому, также играют важную роль. «Было здорово найти нового посредника, который фактически запускал перекрестные помехи между нейронами и [immune] клетки».
Исследование может предоставить новые цели для лечения анафилаксии у людей. Людям, страдающим от тяжелых аллергических реакций, часто приходится носить с собой шприц-ручку EpiPen, которая впрыскивает адреналин, чтобы остановить начавшуюся реакцию. Но превентивного лечения не хватало.
Лекарства, которые блокируют эту связь между иммунными клетками и нейронами, воздействуя на химазу или рецепторы, которые она активирует на нейронах, могут быть способом помочь людям, страдающим от тяжелых аллергических реакций, говорит Эванджелин Бао, иммунолог из Университета Дьюка и соавтор исследования. новое исследование. Поскольку они нацелены на основную причину реакции, а не просто облегчают симптомы, как это делает EpiPen, это может быть лучшей стратегией — и более профилактической, — говорит она.
По словам Бао, перекрестные помехи между иммунной и нервной системами также могут играть роль в других тяжелых реакциях. Сейчас она и ее коллеги изучают, как эта коммуникация проявляется при сепсисе, чрезмерной реакции организма на инфекцию. Как и в случае анафилаксии, сепсис является чрезмерной реакцией на инсульт; в этом случае иммунные клетки выделяют воспалительные молекулы, которые могут повредить органы, что в некоторых случаях приводит к смерти.
До таких приложений еще далеко, предупреждает Талбот. Тем не менее, по его словам, «исследование определенно вызовет множество исследований в этой области».