Чувствуете стресс? Иммунные клетки помогают понять почему

Существует множество способов, которыми человеческий организм реагирует на стресс: от выброса адреналина, вызванного инстинктом “бей или беги”, до более тонких и сложных изменений, которые мы не всегда можем сразу распознать.

Новое исследование показывает, что активность белых кровяных телец, называемых нейтрофилами, играет ключевую роль не только в иммунном ответе организма, но и в его реакции на стресс, и может объяснить такие психические расстройства, как посттравматическое стрессовое расстройство и депрессия.

Процесс начинается с воспаления – реакции организма на стрессовые факторы, например, травму или инфекцию, и того, как это влияет на мозг.

“Людям уже давно известно, что при воспалении меняется работа мозга”, – говорит Эмека Океке, иммунолог и доцент кафедры биологии Северо-Восточного университета.

Воспаление в головном мозге также связывают с рядом заболеваний, включая болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и большое депрессивное расстройство, и поэтому Океке хотел изучить взаимосвязь между нейтрофилами, воспалением и психическими расстройствами, связанными со стрессом.

“Мы показываем, что продукты, выделяемые нейтрофилами, действительно могут повредить мозг, гематоэнцефалический барьер и способствовать воспалению в мозге”, – говорит он.

Нейтрофилы – самый распространенный тип белых кровяных телец, и они, как экстренные службы, первыми прибывают на место инфекции или травмы. Там эти клетки выделяют вещества, в том числе активные формы кислорода, ферменты и цитокины, которые способствуют развитию воспаления. что сигнализирует иммунной системе о необходимости задействовать другие части организма для борьбы с тем, с чем столкнулся организм.

К числу этих веществ относятся также внеклеточные ловушки нейтрофилов, или NETs, которые, по словам Океке, «похожи на паутину Человека-паука». обволакивающую патогенные микроорганизмы.

“Недавние исследования показали, что нейтрофилы также выпускают внеклеточные ловушки, когда организм реагирует на хронический стресс”, – говорит Океке.

И хотя производство внеклеточных ловушек нейтрофилов – это, как правило, хорошо, грань между пользой и проблемой очень тонка.

“Предполагается, что когда нейтрофилы вырабатывают эти внеклеточные ловушки, их основная роль заключается в поглощении патогена”, – объясняет Хелдер Прайс, аспирант Северо-Восточного университета, работавший над исследованием.

“Но слишком интенсивное производство внеклеточных ловушек может привести к повреждению тканей, если они прикрепляются к клеткам”.

“Если стресс активирует нейтрофилы для высвобождения этих продуктов внеклеточных ловушек, они могут повредить гематоэнцефалический барьер”, который защищает мозг и нервную систему от токсинов и патогенных микроорганизмов, – говорит Океке. “Повреждение этой мембраны может привести к воспалению в центральной нервной системе, что, в свою очередь, может способствовать поведенческим изменениям при таких связанных со стрессом заболеваниях, как посттравматическое стрессовое расстройство и большое депрессивное расстройство”, – добавляет он.

Чтобы лучше понять действующие механизмы, Океке протестировал “тревожное поведение” на группе мышей, половине из которых были введены внеклеточные ловушки нейтрофилов.

В отличие от мышей контрольной группы, которые проявляли любопытство и исследовали окружающее замкнутое пространство, мыши, которым была сделана инъекция, свое окружение не исследовали, оставаясь на границах. По словам Океке, это различие впервые указывает на то,, как внеклеточные ловушки нейтрофилов могут вызывать изменения в поведении грызунов.

Однако нейтрофильные внеклеточные ловушки действовали не сами по себе. Исследование также показало, что образование нейтрофильных внеклеточных ловушек приводит к высвобождению гормонов стресса, таких как кортизол. Океке назвал это “петлей положительной обратной связи”, при которой нейтрофилы и гормоны стресса постоянно усиливают активность друг друга, в конечном счете изменяя функции мозга и приводя к изменениям в поведении.

Чтобы понять, как полученные результаты могут быть применимы к людям, команда Океке проанализировала образцы крови пациентов с большим депрессивным расстройством из общедоступной базы данных экспрессии генов и другой информации. Исследователи обнаружили, что гены, связанные с формированием нейтрофильных внеклеточных ловушек, были более активны у людей с клинической депрессией по сравнению со здоровыми людьми.

Океке надеется продолжить изучение функций нейтрофильных внеклеточных ловушек, используя МРТ для визуализации того, как они разрушают гематоэнцефалический барьер.

Он также рассматривает нейтрофилы и нейтрофильные внеклеточные ловушки в качестве потенциальных фармацевтических мишеней для лечения депрессии и других психических заболеваний, связанных со стрессом.

“Если мы действительно сможем целенаправленно воздействовать на эти нейтрофильные внеклеточные ловушки при психиатрических заболеваниях, это может стать новым способом улучшить клиническую помощь пациентам с большим депрессивным расстройством и другими заболеваниями, связанными со стрессом”, – говорит Океке.