Όταν ο οργανισμός αντιμετωπίζει μία λοίμωξη, το ανοσοποιητικό σύστημα εργάζεται πυρετωδώς. Νέα δεδομένα, ωστόσο, αναδεικνύουν την παράλληλη δράση ενός άλλου συστήματος: του νευρικού.

Μία νέα έρευνα από το Harvard Medical School, αποκάλυψε την αλληλεπίδραση μεταξύ του νευρικού και του ανοσοποιητικού συστήματος στις σοβαρές λοιμώξεις των πνευμόνων. Η ανακάλυψη αυτή έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον καθώς στο παρελθόν πιστεύαμε ότι τα συστήματα αυτά δρουν ανεξάρτητα μεταξύ τους.

Τα ευρήματα της μελέτης, που δημοσιεύτηκαν στο Nature Medicine, δείχνουν ότι οι νευρώνες που μεταφέρουν νευρικές ώσεις προς και από τους πνεύμονες, μπορούν να καταστείλουν την ανοσιακή απόκριση κατά τη λοίμωξη από Staphylococcus aureus. Το βακτήριο αυτό παρουσιάζει συνεχώς αυξανόμενη ανθεκτικότητα στα αντιβιοτικά και αποτελεί την πρώτη αιτία θανάτου στους νοσηλευομένους ασθενείς, οι οποίοι είναι συχνά ανοσοκατεσταλμένοι ή αποδυναμωμένοι γενικότερα.

Τα αποτελέσματα, σύμφωνα με τους ερευνητές, δείχνουν ότι το νευρικό σύστημα μπορεί πιθανώς να αποτελέσει στόχο της θεραπείας για την ενίσχυση του ανοσοποιητικού συστήματος. Θα ανοίξει, έτσι, ο δρόμος για την αντιμετώπιση των βακτηριακών λοιμώξεων χωρίς τη χρήση αντιβιοτικών.

«Η ταχεία εξάπλωση των ανθεκτικών μικροοργανισμών, όπως ο ανθεκτικός στη μεθικιλλίνη Staph aureus, απαιτεί την ανακάλυψη νέων μεθόδων για την αντιμετώπιση των βακτηριακών λοιμώξεων», είπε ο Isaac Chiu, επικεφαλής της έρευνας. «Μία τέτοια μέθοδος ρύθμισης του ανοσοποιητικού συστήματος για τη θεραπεία και πρόληψη των λοιμώξεων, είναι πιθανώς η στόχευση του νευρικού συστήματος».

Οι αισθητικοί νευρώνες έχουν ένα προστατευτικό ρόλο καθώς μπορούν να αντιληφθούν παθολογικά ερεθίσματα και να πληροφορήσουν τον οργανισμό ότι κάτι δεν λειτουργεί σωστά. Στους πνεύμονες, οι νευρώνες μπορούν να ανιχνεύσουν μηχανική πίεση, φλεγμονή, αλλαγές στη θερμοκρασία και παρουσία χημικών ουσιών και στη συνέχεια να ενημερώσουν τον εγκέφαλο. Αυτό γίνεται με τη μορφή άλγους, σύσπασης των αεραγωγών ή βήχα που έχει σκοπό να απομακρύνει τους παθογόνους παράγοντες ή σωματίδια από τους αεραγωγούς.

Στην έρευνα παρατηρήθηκε ότι, όταν βακτήρια του σταφυλοκόκκου εισήλθαν στους πνεύμονες των ποντικών, οι νευρώνες παρενέβησαν στην ικανότητα του οργάνου να αντιμετωπίσει τη λοίμωξη. Ειδικότερα, περιόρισαν την ικανότητα των πνευμόνων να προσελκύουν ορισμένα είδη κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος ως απόκριση σε μία λοίμωξη. Με μία σειρά πειραμάτων σε ποντίκια με Staph aureus, αποδείχθηκε ότι η απενεργοποίηση των νευρώνων αυτών αυξάνει την προσέλευση των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος και την ικανότητα των πνευμόνων να απομακρύνουν τα βακτήρια, με αποτέλεσμα να αυξάνεται το ποσοστό επιβίωσης.

Τα αποτελέσματα  δείχνουν, σύμφωνα με τους ερευνητές, ότι διαφορετικές κατηγορίες αισθητικών νευρώνων εμπλέκονται στην αναστολή ή επαγωγή της ανοσιακής απόκρισης. Μία άλλη πιθανότητα είναι ότι, ορισμένα παθογόνα έχουν μεταλλαχθεί, έτσι ώστε να χρησιμοποιούν μία ανοσοκατασταλτική οδό προς όφελός τους.

Προηγούμενες έρευνες είχαν δείξει ότι όταν τα νευρικά κύτταρα ανιχνεύουν βακτήρια, προκαλούν αίσθημα πόνου κατά τη διάρκεια της λοίμωξης. Άλλες έρευνες είχαν δείξει ότι το νευρικό σύστημα εμπλέκεται στο αλλεργικό άσθμα στα ζώα.

Οι επιστήμονες πίστευαν ότι τα νευρικά κύτταρα παίζουν προστατευτικό ρόλο στις βακτηριακές λοιμώξεις, ενισχύοντας τη δράση του ανοσοποιητικού συστήματος, ωστόσο τα πειράματα απέδειξαν το ακριβώς αντίθετο. Προς έκπληξή τους, οι ερευνητές παρατήρησαν ότι οι νευρώνες περιορίζουν την δράση του ανοσοποιητικού συστήματος στους πνεύμονες και μειώνουν το ποσοστό επιβίωσης σε ποντίκια με βακτηριακή πνευμονία. Με σκοπό να καθορίσουν τον τρόπο με τον οποίο τα νευρικά κύτταρα επηρεάζουν τους μηχανισμούς της ανοσίας, οι επιστήμονες απενεργοποίησαν γενετικώς ή χημικώς τους νευρώνες των πνευμόνων και στη συνέχεια συνέκριναν τη δραστηριότητα ορισμένων τύπων ανοσιακών κυττάρων που εμπλέκονται στην αντιμετώπιση των λοιμώξεων. Κατέγραψαν επίσης τα ποσοστά επιβίωσης των ποντικών, τη θερμοκρασία σώματος και τον αριθμό των βακτηρίων στους πνεύμονες. Τα ποντίκια χωρίστηκαν σε δύο ομάδες: η μία ομάδα είχε φυσιολογικούς νευρώνες, ενώ στην άλλη είχαν χημικώς απενεργοποιηθεί. Στη συνέχεια, τα ποντίκια μολύνθηκαν με ανθεκτικά Staph βακτήρια. Τα ποντίκια στα οποία οι νευρώνες είχαν απενεργοποιηθεί, παρουσίασαν καλύτερο έλεγχο της θερμοκρασίας του σώματος, είχαν το 10 φορές μικρότερο αριθμό βακτηρίων 12 ώρες μετά τη μόλυνση και γενικότερα αντιμετώπισαν τη λοίμωξη καλύτερα από τα ποντίκια με φυσιολογικούς νευρώνες. 16 από τα 20 ποντίκια που είχαν φυσιολογικούς νευρώνες κατέληξαν από τη λοίμωξη. Αντιθέτως, 17 από τα 18 ποντίκια που είχαν απενεργοποιημένους νευρώνες, επιβίωσαν.

Οι πνεύμονες των ποντικών με απενεργοποιημένους νευρώνες μπορούσαν επίσης να προσελκύσουν μεγαλύτερο αριθμό ουδετεροφίλων (τα κύτταρα που αποτελούν την πρώτη γραμμή άμυνας του οργανισμού απέναντι στα βακτήρια). Συγκεκριμένα, ο αριθμός ουδετεροφίλων ήταν διπλάσιος από αυτόν των ποντικών με φυσιολογικούς νευρώνες. Τα ουδετερόφιλα, πάντως, εκτός από περισσότερα σε αριθμό, ήταν και πιο αποδοτικά.

Τα ποντίκια με απενεργοποιημένους νευρώνες μπορούσαν επίσης να προσελκύσουν μεγαλύτερο αριθμό κυτοκινών (σηματοδοτικές πρωτεΐνες που ρυθμίζουν τη φλεγμονή, τη λοίμωξη και την απομάκρυνση των βακτηρίων). Οι επιστήμονες συμπέραναν από αυτό, ότι τα ποντίκια αυτά μπορούσαν να παράξουν μία ταχύτερη ανοσολογική απόκριση στα πρώιμα στάδια της λοίμωξης.

Αντιθέτως, τα ποντίκια με φυσιολογικούς νευρώνες παρουσίασαν μειωμένη δραστικότητα μίας ομάδας ανοσοκυττάρων, γνωστά ως γάμμα δέλτα Τ κύτταρα, ένα είδος προστατευτικών λευκών αιμοσφαιρίων που βρίσκονται κυρίως στους τοιχωματικούς ιστούς που περιβάλλουν διάφορα όργανα, μεταξύ των οποίων και οι πνεύμονες. Οι ερευνητές παρατήρησαν ότι οι νευρώνες απελευθέρωναν τοπικά ένα σηματοδοτικό μόριο για το ανοσοποιητικό σύστημα, το νευροπεπτίδιο CGRP, το οποίο ήταν αυξημένο στα ποντίκια με φυσιολογικούς νευρώνες αλλά απουσίαζε από τα ποντίκια με απενεργοποιημένους νευρώνες. Παρατηρήθηκε επίσης, ότι η απελευθέρωση του μορίου αυτού παρενέβαινε στην ικανότητα των πνευμόνων να προσελκύσουν ανοσοπροστατευτικά ουδετερόφιλα, κυτοκίνες και γάμμα δέλτα Τ κύτταρα. Πειράματα στο εργαστήριο, έδειξαν ότι το CGRP περιόριζε την ικανότητα των ανοσοκυττάρων να αντιμετωπίζουν τα βακτήρια. Όταν οι ερευνητές ανέστειλαν την παραγωγή του CGRP σε ζωντανά ποντίκια, αυτά μπορούσαν να αντιμετωπίσουν τις λοιμώξεις ευκολότερα.

Συνολικά, λοιπόν, φαίνεται ότι οι νευρώνες των πνευμόνων επιτρέπουν την απελευθέρωση του CGRP κατά τις πνευμονικές λοιμώξεις. Ο αποκλεισμός, επομένως, της δραστηριότητας του CGRP μπορεί να βελτιώσει τα ποσοστά επιβίωσης στη βακτηριακή πνευμονία.

«Ο παραδοσιακός διαχωρισμός μεταξύ νευρικού και ανοσοποιητικού συστήματος δεν είναι τόσο σαφής όσο στο παρελθόν. Τα ευρήματά μας δείχνουν ότι τα συστήματα αυτά συνεργάζονται και το ένα ρυθμίζει τη λειτουργία του άλλου», είπε ο Chiu. «Στο μέλλον, η ανοσολόγοι θα πρέπει να σκέφτονται περισσότερο το νευρικό σύστημα και οι νευρολόγοι αντίστοιχα το ανοσοποιητικό σύστημα».

Βιβλιογραφία: Harvard Medical School