Истребители патогенов могут выступать в роли наблюдательных сил, переправляющих информацию из кишечника и жировых отложений в мозг.
Специальные иммунные клетки передают информацию о кишечнике и жировой ткани глубоко в мозг. Эта система наблюдения, обнаруженная у мышей, имеет решающее значение для контроля мозгом пищевого поведения, сообщили недавно исследователи в журнале Nature. Известно, что иммунные клетки населяют оболочки, покрывающие мозг, но недавно обнаруженные клетки обладают молекулярными особенностями, которые позволяют им проникать в ядро мозга. Их функция зависит от рациона питания и микробиома; без них даже голодные мыши не спешат есть. «Очень интересно увидеть это в органе, который считался полностью изолированным от иммунной системы», - отмечает Михаль Шварц, нейроиммунолог из Научного института Вейцмана (Израиль), который не принимал участия в исследовании.
Почти в каждом органе тела есть свои иммунные клетки. Исследователи долгое время считали, что большинство «адаптивных» иммунных клеток здорового мозга - тех, что нацелены на конкретные патогены, - находятся в менингах, трех защитных оболочках, окружающих мозг. Предыдущие исследования указывали на то, что адаптивные иммунные Т-клетки, при стабильных условиях могут обитать внутри самого мозга. Но определить, действительно ли эти клетки отличаются от тех, что находятся в менингах, было непросто, рассказывает Томоми Йошида, нейроиммунолог из Йельского университета и соавтор последней работы. «Отсутствовало сравнение и сопоставление этих клеток, - говорит она.
Чтобы получить более точный ответ, Йошида и ее коллеги в течение пяти лет искали Т-клетки по всему мозгу мыши. Они обнаружили, что Т-клетки сконцентрированы в в субфорникальном органе - структуре в центре мозга, которая регулирует ряд телесных процессов, включая прием пищи и питья. Затем ученые взяли образец ткани из субфорникального органа человека, где также были обнаружены Т-клетки. Как в мозге мыши, так и в мозге человека субфорникальные Т-клетки отличались от тех, что были обнаружены в менингах. Они вырабатывали больше белков, которые позволяли им обитать в тканях мозга, и выделяли больше цитокинов, в нормальных условиях.
Любопытно, что исследователи обнаружили, что Т-клетки из мозга мышей были очень похожи на те, что находились в жировых отложениях животных. Чтобы понять это сходство, они давали некоторым мышам пищу с высоким содержанием жиров. В итоге в жировой ткани и мозге этих мышей оказалось больше Т-клеток, чем у мышей, питавшихся обычной пищей, что свидетельствует о связи между массой жира и популяцией Т-клеток в мозге. После того как мыши на той же диете голодали в течение 48 часов, количество Т-клеток в их мозге возросло, а в жировой ткани снизилось, что говорит о том, что потребление пищи влияет на количество Т-клеток, направляющихся в мозг.
Затем исследователи использовали антибиотики, чтобы уничтожить популяцию микроорганизмов в кишечнике мышей. У этих животных снизился уровень Т-клеток в мозге, что может означать, что микробиом влияет на популяции иммунных клеток. Наконец, исследователи оценили потенциальную роль Т-клеток, обитающих в мозге. Голодным мышам, у которых генетически было сконструировано отсутствие Т-клеток, требовалось больше времени, чтобы найти и съесть пищу, чем контрольным, что говорит о том, что Т-клетки мозга играют определенную роль в пищевом поведении.
По мнению Эмануэлы Паскиуто, нейроиммунолога из Института биотехнологии Vlaams (Бельгия), для раскрытия механизмов, позволяющих Т-клеткам мозга влиять на прием пищи и другие функции, необходимы дальнейшие исследования. Для этого потребуется разработать совершенно новый набор методов, которые позволят уловить не только обнаруженные корреляции, добавляет она. «Это был бы мой желанный эксперимент». Йошида сообщает, что в дальнейших планах ее группы - более детально изучить роль Т-клеток, обитающих в мозге, и выяснить, как они взаимодействуют с другими клетками.
