Нервная система может участвовать в тяжелых аллергических реакциях

В исследовании на мышах обнаружены взаимодействия между иммунными клетками и областью мозга, которая регулирует температуру

У арахиса есть темная сторона. У некоторых людей этот орех может вызывать опасную, а иногда и смертельную аллергическую реакцию, характеризующуюся резким падением температуры тела и артериального давления, а также затрудненным дыханием. В таком анафилактическом шоке обычно обвиняют чрезмерно активирующуюся иммунную систему. Но новое исследование на мышах указало на еще одного виновника: нервную систему.

Результаты, опубликованные в журнале Science Immunology, «согласуются с тем, о чем ранее думали, но на самом деле никто не смог продемонстрировать», — говорит Себастьян Тальбот, нейроиммунолог из Королевского университета, который не участвовал в исследовании. По его словам, эта работа может открыть новые возможности для лечения тяжелых аллергических реакций у людей.

Каждый год в Соединенных Штатах анафилаксия поражает примерно одного из 50 человек. Помимо арахиса, ее часто вызывают 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. Также может падать температура тела, из-за чего кожа становится холодной и липкой; причина этого практически неясна.

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 это выяснить, он и его коллеги давали мышам овальбумин — основной белок яичного белка и известный индуктор анафилаксии — и с помощью электродов и микроскопии записывали и измеряли активность нейронов. Как и у людей, у грызунов понизилась температура тела — примерно на 10 °C. Но мозг мышей не воспринял это как внезапное замерзание; вместо этого активировались области мозга, которые обычно реагируют на тепло. Это ложное ощущение тепла объясняет, почему животные вытягиваются, как будто они перегреваются, даже когда температура их тела падает.

Но что прежде всего 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 с рецепторами на нейронах, чтобы эффективно их отключить, животные не охлаждались во время анафилаксии. С другой стороны, активация этих нейронов воссоздавала симптомы анафилаксии даже без воздействия аллергена.

Во время фактической анафилаксии тучные клетки, по-видимому, играют ключевую роль. Команда исследователей обнаружила, что, помимо гистамина, они выделяют соединение, называемое химазой, которое взаимодействует с нейронами, связанными с областями мозга, которые регулируют температуру тела. Когда команда блокировала выброс химазы, у животных больше не снижалась температура тела в ответ на аллерген.

Иммунологи долгое время считали, что в развитии анафилаксии ключевое значение имеет гистамин, как говорит Тэлбот, поэтому его удивило, что химаза и нервная система, по-видимому, также играют важную роль. «Было здорово найти новый медиатор, который фактически запускал взаимодействия нейронов и иммунных клеток».

Исследование может создать новые мишени 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 хватает.

Лекарства, которые блокируют эту связь между иммунными клетками и нейронами, направленно действуя 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 нового исследования. Поскольку они нацелены на основную причину реакции, а не просто облегчают симптомы, как это делает EpiPen, это может быть лучшей стратегией — и в том числе в плане профилактики.

По словам Бао, взаимодействия между иммунной и нервной системами также могут участвовать и 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 повреждение; в этом случае иммунные клетки выделяют воспалительные молекулы, которые могут повредить органы, что в некоторых случаях приводит к смерти.