Ερευνητές στο Ινστιτούτο Zuckerman του Πανεπιστημίου Κολούμπια ανακάλυψαν ότι ο εγκέφαλος έχει μια εκπληκτική ικανότητα να ρυθμίζει το ανοσοποιητικό σύστημα.
Αυτή η μελέτη, που διεξήχθη σε ποντίκια, αποκάλυψε ότι ο εγκέφαλος μπορεί να ανιχνεύσει τη φλεγμονή και να ρυθμίσει την ανοσολογική απόκριση, είτε ενισχύοντάς την είτε καταστέλλοντάς την ανάλογα με τις ανάγκες. Αυτό το εύρημα θα μπορούσε να ανοίξει το δρόμο για νέες θεραπείες σε μια σειρά ασθενειών όπου το ανοσοποιητικό σύστημα γίνεται υπερδραστήριο ή απορυθμισμένο.
Οι ερευνητές, έθεσαν ένα θεμελιώδες ερώτημα: Σε ποιο βαθμό ο εγκέφαλος ελέγχει τις ανοσολογικές αποκρίσεις του σώματος;
Το κίνητρο προήλθε από παλαιότερη εργασία που υποδηλώνει ότι ο εγκέφαλος και το σώμα επικοινωνούν εκτενώς μέσω μιας οδού γνωστής ως άξονας σώματος-εγκεφάλου.
Προηγούμενες μελέτες υπαινίχθηκαν αυτή την αλληλεπίδραση, αλλά δεν διερεύνησαν πλήρως τους μηχανισμούς ή την έκταση της συμμετοχής του εγκεφάλου στη διαχείριση του ανοσοποιητικού συστήματος.
Η ομάδα είχε στόχο να αποκαλύψει αυτές τις συνδέσεις και να κατανοήσει πώς ο εγκέφαλος παρακολουθεί και ρυθμίζει τις φλεγμονώδεις αποκρίσεις, μια βασική λειτουργία για τη διατήρηση της υγείας.
Για να διερευνήσουν τον ρόλο του εγκεφάλου στη ρύθμιση του ανοσοποιητικού συστήματος, οι επιστήμονες πραγματοποίησαν πειράματα σε ποντίκια.
Επικεντρώθηκαν στον ουραίο πυρήνα της μονήρης οδού (cNST), μια περιοχή του εγκεφαλικού στελέχους που εμπλέκεται σε μεγάλο βαθμό στο μονοπάτι επικοινωνίας σώματος-εγκεφάλου. Το cNST είναι ο πρωταρχικός στόχος του πνευμονογαστρικού νεύρου.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια βακτηριακή ένωση που ονομάζεται λιποπολυσακχαρίτης (LPS) για να προκαλέσει μια ανοσολογική απόκριση στα ποντίκια.
Αυτή η ένωση είναι γνωστό ότι ενεργοποιεί το έμφυτο ανοσοποιητικό σύστημα, την πρώτη γραμμή άμυνας του οργανισμού ενάντια στα παθογόνα. Στη συνέχεια μέτρησαν τα επίπεδα διαφόρων ανοσολογικών μορίων στα ποντίκια, τόσο προφλεγμονωδών όσο και αντιφλεγμονωδών.
Για να κατανοήσουν τον ρόλο του cNST, οι ερευνητές χειρίστηκαν χημικά τη δραστηριότητά του.
Χρησιμοποίησαν προηγμένες τεχνικές είτε για την καταστολή είτε για την ενεργοποίηση των νευρώνων cNST ως απάντηση στην πρόκληση LPS. Εντόπισαν επίσης συγκεκριμένες ομάδες νευρώνων εντός του cNST και του πνευμονογαστρικού νεύρου που εμπλέκονται στην ανίχνευση και τον έλεγχο της φλεγμονής.
Η μελέτη αποκάλυψε ότι ο εγκέφαλος, ειδικά το cNST, επηρεάζει σημαντικά τις φλεγμονώδεις αποκρίσεις του σώματος.
Όταν οι ερευνητές κατέστειλαν τη δραστηριότητα του cNST, παρατήρησαν μια δραματική φλεγμονώδη απόκριση: τα επίπεδα των προφλεγμονωδών μορίων εκτοξεύτηκαν στα ύψη, ενώ τα αντιφλεγμονώδη μόρια έπεσαν κατακόρυφα. Αντίθετα, όταν ενεργοποίησαν το cNST, η φλεγμονώδης απόκριση ήταν υποτονική, με τα προφλεγμονώδη μόρια να μειώνονται σημαντικά και τα αντιφλεγμονώδη μόρια να αυξάνονται δραματικά.
«Ο εγκέφαλος είναι το κέντρο των σκέψεων, των συναισθημάτων, των αναμνήσεων και των συναισθημάτων μας», δηλώνουν οι ερευνητές.
Χάρη στις μεγάλες προόδους στην παρακολούθηση κυκλώματος και στην τεχνολογία μονοκυττάρων, γνωρίζουμε τώρα ότι ο εγκέφαλος κάνει πολύ περισσότερα από αυτό. Παρακολουθεί τη λειτουργία κάθε συστήματος στο σώμα.
Αυτό δείχνει ότι το cNST δρα σαν θερμοστάτης για το ανοσοποιητικό σύστημα, βοηθώντας στη διατήρηση μιας ισορροπημένης απόκρισης στη φλεγμονή.
Οι ερευνητές εντόπισαν επίσης συγκεκριμένους νευρώνες στο πνευμονογαστρικό νεύρο και στο cNST που είναι ζωτικής σημασίας για την ανίχνευση και τον έλεγχο της φλεγμονής. Αυτοί οι νευρώνες ανταποκρίνονται σε διαφορετικά ανοσοποιητικά σήματα, συμπεριλαμβανομένων των προφλεγμονωδών και αντιφλεγμονωδών κυτοκινών, που είναι μόρια που σηματοδοτούν τις ανοσολογικές αποκρίσεις.
Ωστόσο, είναι σημαντικό να γνωρίζουμε ότι η έρευνα διεξήχθη σε ποντίκια και ενώ υπάρχουν ομοιότητες μεταξύ της βιολογίας του ποντικού και του ανθρώπου, απαιτούνται περαιτέρω μελέτες για να επιβεβαιωθεί ότι οι ίδιοι μηχανισμοί λειτουργούν και στους ανθρώπους.
Επιπλέον, η μελέτη επικεντρώθηκε κυρίως στο έμφυτο ανοσοποιητικό σύστημα, το οποίο ανταποκρίνεται γρήγορα στις απειλές, αλλά δεν έχει τις δυνατότητες μνήμης του προσαρμοστικού ανοσοποιητικού συστήματος.
Το πώς ο εγκέφαλος μπορεί να επηρεάσει την προσαρμοστική ανοσία, παραμένει ένα ανοιχτό ερώτημα...
Αυτή η ανακάλυψη, πάντως, θα μπορούσε επίσης να οδηγήσει σε νέες θεραπείες για οξείες φλεγμονώδεις καταστάσεις, όπως οι σοβαρές ανοσολογικές αντιδράσεις που παρατηρούνται σε ορισμένες ιογενείς λοιμώξεις, συμπεριλαμβανομένου του COVID-19.
Η δυνατότητα ρύθμισης του ανοσοποιητικού συστήματος μέσω του εγκεφάλου ανοίγει μια νέα σφαίρα δυνατοτήτων στην ιατρική θεραπεία, προσφέροντας ελπίδα για καλύτερη διαχείριση και ίσως και θεραπείες για χρόνιες και οξείες φλεγμονώδεις νόσους.
«Αυτή η νέα ανακάλυψη θα μπορούσε να προσφέρει έναν συναρπαστικό θεραπευτικό χώρο για τον έλεγχο της φλεγμονής και της ανοσίας», επισήμαναν τέλος οι ερευνητές της μελέτης.
