Инфекция или воспаление кишечника может «обучать» иммунные клетки на границе мозга распознавать конкретные виды микробов. Исследование на мышах показало, что активированные Т-клетки после встречи с бактериями, паразитами или раздражителями кишечника перемещаются в твердую мозговую оболочку и формируют там длительную иммунную память. Работа опубликована в журнале Nature Neuroscience.
Твердая мозговая оболочка — наружная из трех оболочек, защищающих головной и спинной мозг. В ней находятся иммунные клетки, которые контролируют границу между центральной нервной системой и остальным организмом.
Ученые проверили, как на эту защиту влияют разные нарушения работы кишечника. В эксперименте у мышей вызывали воспаление кишечника с помощью химического раздражителя, заражали сальмонеллой или паразитическими червями. Затем исследователи с помощью микроскопии и анализа РНК изучали иммунные клетки в кишечнике, мозговых оболочках и мозге.
Оказалось, что после контакта с разными угрозами в кишечнике активировались CD4+ Т-клетки — иммунные клетки, которые координируют защитный ответ. Затем они покидали кишечник и направлялись к твердой мозговой оболочке, где сохранялись в течение длительного времени.
При этом иммунный ответ зависел от конкретной угрозы. После воспаления кишечника в оболочке мозга становилось больше Т-клеток типа TH17, а после заражения сальмонеллой или паразитами — клеток TH1. Таким образом, иммунная система формировала на границе мозга своеобразную память о типе инфекции.
Исследователи установили и механизм перемещения клеток. Т-хелперы используют молекулу CXCR6, которая взаимодействует с сигналом CXCL16, вырабатываемым макрофагами твердой мозговой оболочки. Когда ученые блокировали этот путь, Т-клетки переставали накапливаться в оболочке мозга.
Авторы считают, что результаты помогают объяснить один из механизмов связи между кишечником и мозгом. Однако пока неизвестно, работает ли такой механизм у людей и как именно накопление иммунных клеток в оболочках мозга влияет на здоровье и заболевания нервной системы.
Ранее врач рассказал, как по состоянию стула оценить риск возникновения рака кишечника.