Creierul are un tip special de memorie pentru infecțiile anterioare

În timp ce creierul și măduva spinării au propria lor echipă de celule imunitare specializate, sistemul imunitar periferic este înarmat cu un batalion mai mare de proteine, celule și organe întregi, cum ar fi splina, care alungă invadatorii. În ultimul deceniu, cercetătorii au făcut progrese mari în înțelegerea modului în care sistemul imunitar periferic afectează activitatea neuronală: cum semnalele imune care provin din afara sistemului nervos central pot afecta procesele cognitive, comportamentul social, neurodegenerarea și multe altele. De fapt, ei au aflat că celulele imune de la periferie patrulează în mod obișnuit sistemul nervos central și îi susțin funcția.

Într-un nou studiu, cercetătorii au arătat pentru prima dată că, așa cum creierul își amintește oameni, locuri, mirosuri și așa mai departe, el stochează și ceea ce ei numesc „urme de memorie” ale infecțiilor anterioare ale corpului. Reactivarea acelorași celule cerebrale care codifică această informație este suficientă pentru a convoca rapid sistemul imunitar periferic pentru a apăra țesuturile expuse riscului. În unele privințe, aceasta nu este o surpriză completă. Este clar că sistemul imunitar periferic este capabil să rețină informații despre infecțiile trecute pentru a le combate pe cele viitoare – altfel, vaccinurile nu ar funcționa. Dar Asya Rolls, neuroimunolog la Technion–Israel Institute of Technology și autor principal al lucrării, spune că studiul extinde acest concept de memorie imunologică clasică. Inițial, a fost surprinsă de faptul că creierul ar putea stoca urme de activitate imunitară și să le folosească pentru a declanșa un răspuns atât de precis. „Am fost uimit”, spune ea. Echipa lui Rolls s-a concentrat pe o regiune a creierului numită cortexul insular, care simte starea internă a corpului prin semnale viscerale cum ar fi temperatura, durerea, foamea și – au motivat cercetătorii – poate activitatea imunitară. Ei au studiat tulpini de șoareci cu un tip de inflamație intestinală cunoscut sub numele de colită și au folosit markeri fluorescenți pentru a face instantanee ale grupurilor de celule cerebrale din cortexul insular care au devenit active în timpul infecției. După ce infecția și răspunsul imun s-au disipat, cercetătorii au injectat șoarecilor un medicament care a reactivat artificial aceleași grupuri de celule cerebrale. Au fost uimiți de ceea ce au văzut: la reactivare, cortexul insular a direcționat sistemul imunitar să creeze un răspuns țintit în intestin la locul inflamației inițiale – chiar dacă, până la acel moment, nu exista nicio infecție, leziuni tisulare sau agent patogen. -inflamaţie locală iniţiată să fie găsită.

Creierul păstrase un fel de amintire a infecției și era pregătit să reia lupta. „Acest rezultat a fost cel care ne-a uluit, pentru că chiar nu ne-am așteptat”, spune prima autoare a lucrării, Tamar Koren de la Technion. „Acesta a fost, cred, momentul nostru aha.” Repetarea experimentelor la șoareci cu infecții ale cavității abdominale a generat rezultate similare. Dar încă nu era clar cum cortexul insular comunică cu organele pentru a stimula un răspuns imunitar. Pentru a începe să răspundă la această întrebare, cercetătorii au folosit un trasor fluorescent pentru a trasa conexiunile nervoase care au permis creierului să facă schimb de mesaje cu intestinul și cavitatea abdominală. Koren suspectează însă că această cale este doar o linie de comunicare. Ea spune că cortexul insular ar putea, de asemenea, să trimită semnale către căptușelile țesuturilor corpului sau să regleze nivelurile hormonale pentru a ajuta la reactivarea unui răspuns imunologic. Deși există probabil alte regiuni ale creierului în joc, cortexul insular a fost locul potrivit pentru a începe, spune Kevin Tracey, președinte al Institutului Feinstein pentru Cercetare Medicală și neurochirurg, care nu a fost implicat în studiu. Tracey a arătat în anii 1990 că un anumit nerv conectat la trunchiul cerebral ar putea vorbi cu celulele imunitare periferice și ar putea reduce răspunsul imun înainte de a deteriora organismul. Acest fenomen, cunoscut acum sub numele de reflex inflamator, a fost prima dovadă că circuitele neuronale ar putea controla sistemul imunitar periferic. Și acum este folosit pentru a trata boli autoimune, cum ar fi artrita reumatoidă. Noul studiu oferă dovezi „neatacabile” că sistemul nervos central poate controla sistemul imunitar periferic, spune Tracey. „Este o contribuție incredibil de importantă în domeniile neuroștiinței și imunologiei.” Așa cum cercetătorii au urmărit procesarea senzorială și motrică în anumite regiuni ale creierului, Tracey bănuiește că există și o „hartă” neurologică similară a informațiilor imunologice.

Acest nou studiu, spune el, este prima dovadă directă a acelei hărți. „Va fi foarte interesant să vedem ce urmează”, adaugă el. Laboratorul lui Rolls a început deja să elaboreze studii clinice pentru a trata inflamația cronică a intestinului, pe baza constatărilor echipei sale. Multe tulburări intestinale, cum ar fi boala inflamatorie intestinală, sunt declanșate de stres sau de emoții puternice. Cercetătorii cred că acest lucru face ca neuronii din cortexul insular să se aprindă greșit, reactivând o memorie imunologică și declanșând un răspuns imunitar greșit. Au reușit să atenueze cu succes Colita la șoareci prin simpla scădere a activării în cortexul insular și bănuiește că plasarea pacienților umani într-o mașină de imagistică prin rezonanță magnetică funcțională și învățarea lor să reducă în mod conștient activitatea în acea regiune ar putea ameliora inflamația intestinală cu o dependență mai mică de medicamente. Permiterea creierului să răspundă, explică Rolls, ar fi cel mai echilibrat și personalizat răspuns pe care l-ar putea cere echipa ei. Sursa: scientificamerican.com