Kiedy zaczynamy odczuwać pierwsze symptomy nadchodzącego przeziębienia czy grypy automatycznie większość z nas myśli, że układ odpornościowy wkracza do akcji. Naukowcy próbują sprostować to błędne myślenie. Większość ludzi nie wie, że za tym wszystkim stoi mózg.
Naukowcy odpisują to w następujący sposób. To układ nerwowy najpierw rozmawia z układem odpornościowym, aby dowiedzieć się, że organizm ma infekcję, a następnie organizuje serię zmian behawioralnych i fizjologicznych, które objawiają się jako nieprzyjemne objawy rozwijającej się choroby.
Badacze i neuronaukowcy od dawna próbowali znaleźć odpowiedź na dwa pytania: Gdzie się to dzieje w mózgu? i Jak to dzieje się w mózgu? Naukowcy z Harwardu z laboratoriów Catherine Dulac i Xiaowei Zhuang postanowili poszukać odpowiedzi na te pytania.
Podczas przeprowadzanych badań, naukowcy znaleźli niewielką populację neuronów w pobliżu podstawy mózgu, które mogą wywoływać objawy choroby, w tym gorączkę czy utratę apetytu. Neurony, które nie zostały wcześniej opisane, znajdują się w obszarze podwzgórza, części mózgu znanej z kontrolowania kluczowych funkcji homeostatycznych, które utrzymują organizm w zrównoważonym, zdrowym stanie.
Badacze odkryli, że te neurony mają receptory zdolne do bezpośredniego wykrywania sygnałów molekularnych pochodzących z układu odpornościowego, czego większość neuronów nie posiada.
Jessica Osterhout, badaczka w Catherine Dulac Laboratorium powiedziała, że przed rozpoczęciem tych badań mechanizm ten „był słabo rozumiany.” Dodała, że dla naukowców „ważne było ustalenie tej ogólnej zasady, że mózg może nawet wyczuwać te stany odpornościowe”.
Naukowcy zauważyli również, że kluczowy obszar podwzgórza znajduje się tuż obok przepuszczalnej części mózgu zwanej barierą krew-mózg, która pomaga w cyrkulacji krwi do mózgu.
„To, co się dzieje, to aktywacja komórek bariery krew-mózg, które są w kontakcie z krwią i obwodowym układem odpornościowym, a te nie-neuronowe komórki wydzielają cytokiny i chemokiny, które z kolei aktywują populację neuronów, które znaleźliśmy podczas naszych badań”, powiedziała Catherine Dulac.
Dulac dodała, że ona i jej zespół mają nadzieję, iż „pewnego dnia naukowcy będą mogli wykorzystać wiedzę działania tego mechanizmu, aby odwrócić go, gdy stanie się awersyjny dla ludzkiego zdrowia.”
W raport na temat odkrycia czytamy, że neurony, które naukowcy opisują, rzutują na 12 obszarów mózgu, z których niektóre znane są z kontrolowania pragnienia, odczuwania bólu i interakcji społecznych. Sugeruje to, że mózg i układ odpornościowy komunikowały się ze sobą poprzez sygnalizację parakrynną w miejscu, na którym się koncentrowały. Sygnalizacja parakrynna ma miejsce, gdy komórki wytwarzają sygnał wyzwalający zmiany w pobliskich komórkach.
„Jeśli wiemy, jak to działa, być może będziemy mogli pomóc pacjentom, którzy mają trudności z pewnego rodzaju objawami, jak osobom przechodzącym przez chemioterapię lub chorym na raka, którzy mają bardzo niski apetyt, a my dzisiaj tak naprawdę nic nie możemy dla nich zrobić”, dodała Osterhout.
Naukowcy planują dalszą eksplorację innych obszarów, na które działają odkryte neurony i zastosowanie ich wiedzy do zbadania efektu gorączki tym razem u pacjentów z autyzmem.
