Ваш мозг может контролировать, насколько вы болеете и как выздоравливаете
budetlyanin108 — 25.02.2023
Ученые расшифровывают, как мозг управляет иммунными реакциями, надеясь найти методы лечения целого ряда заболеваний.
Иллюстрация Далберта Б. Виларино
Сотни ученых по всему миру ищут способы лечения сердечных приступов. Но немногие начинали там, где Хедва Хайкин: в мозгу.
Хайкин, докторант Техниона — Израильского технологического института в Хайфе, хочет знать, может ли стимуляция области мозга, связанной с положительными эмоциями и мотивацией, влиять на заживление сердца.
В конце прошлого года в маленькой комнате с микроскопом без окон она вытаскивала гистологические стекла со срезами, из тонкой черной коробки один за другим. На них были кусочки сердец размером не больше тыквенных семечек мышей, перенесших сердечный приступ. Под микроскопом некоторые образцы были явно испорчены рубцами, оставшимися после инфаркта. У других были видны лишь пятнышки повреждений, видимые среди полос здоровых, окрашенных в красный цвет клеток.
Хайкин объясняет, что разница во внешнем виде сердец возникла в мозгу. Более здоровые образцы были получены от мышей, которые получили стимуляцию области мозга, связанной с положительными эмоциями и мотивацией. Те, что были отмечены шрамами, принадлежали нестимулированным мышам.
«Вначале мы были уверены, что это слишком хорошо, чтобы быть правдой, — говорит Хайкин. Только повторив эксперимент несколько раз, добавляет она, она смогла признать, что наблюдаемый эффект был реальным.
Хайкин вместе со своими руководителями из Техниона — Асией Роллс, нейроиммунологом, и Лиором Гепштейном, кардиологом — пытаются выяснить, как именно это происходит. На основании их экспериментов, которые еще не были опубликованы, активация этого центра вознаграждения мозга, называемого вентральной областью покрышки (VTA)(Вентральная область покрышки (англ. ventral tegmental area, VTA) — часть среднего мозга, расположенная дорсомедиально по отношению к чёрному веществу и вентрально по отношению к красным ядрам. Является началом мезокортикального и мезолимбического дофаминовых путей. прим. В.З.), по-видимому, вызывает иммунные изменения, которые способствуют уменьшению рубцовой ткани.
Это исследование уходит своими корнями в десятилетия исследований, указывающих на вклад психологического состояния человека в здоровье его сердца 1 . В хорошо известном состоянии, известном как «синдром разбитого сердца», чрезвычайно стрессовое событие может вызвать симптомы сердечного приступа, а в редких случаях может привести к летальному исходу. И наоборот, исследования показали, что позитивный настрой может привести к лучшим результатам у людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Но механизмы, стоящие за этими связями, остаются неуловимыми.
Стражи мозга: как особая иммунная система защищает наше серое вещество
Роллс привыкла удивляться результатам своей лаборатории, где основное внимание уделяется тому, как мозг направляет иммунный ответ и как эта связь влияет на здоровье и болезнь. Хотя Роллс с трудом сдерживает свое волнение, обсуждая эклектичную смесь текущих исследований своей группы, она также осторожна. Из-за часто неожиданного характера открытий ее команды она никогда не позволяет себе поверить в результаты эксперимента, пока они не будут повторены несколько раз - политика, которую приняли Хайкин и другие в ее группе. «Вы должны все время убеждать себя в этом», — говорит Роллс.
Для Роллс значение этой работы масштабное. Она хочет дать объяснение феномену, о котором знают многие клиницисты и исследователи: психические состояния могут оказывать глубокое влияние на то, насколько мы заболеваем, и насколько хорошо мы выздоравливаем. По мнению Роллс, выяснение того, как это происходит, могло бы позволить врачам использовать власть разума над телом. По ее словам, понимание этого может помочь усилить эффект плацебо, уничтожить рак, и даже переоценить болезни, которые на протяжении веков считались психологически обусловленными. «Я думаю, мы готовы сказать, что психосоматические [состояния] можно лечить по-разному».
Она является частью растущей группы ученых, которые изучают контроль мозга над иммунными реакциями организма. Существует множество линий связи между нервной и иммунной системами — от небольших локальных цепей в таких органах, как кожа, до более протяженных путей, начинающихся в головном мозге — с ролью в широком спектре заболеваний, от аутоиммунитета до рака. Эта область «действительно взорвалась за последние несколько лет», — говорит Филип Свирски, иммунолог из Медицинской школы Икана на горе Синай в Нью-Йорке.
Нейрональные клетки (красные) в кишечнике взаимодействуют с клетками иммунной системы (зеленые). Предоставлено: Лара Сантос/Лаборатория Вейга-Фернандес.
Некоторые части системы, такие как блуждающий нерв, огромная магистраль нервных волокон, соединяющая тело с мозгом, послужили источником вдохновения для лечения нескольких аутоиммунных заболеваний, которые в настоящее время проходят клинические испытания. Другие исследования, изучающие, как задействовать сам мозг, что, по мнению некоторых, может обеспечить мощные методы лечения, все еще находятся в зачаточном состоянии. Роллс, например, только что начала изучать, присутствуют ли пути, обнаруженные ее командой у мышей, у людей. И она запустила стартап, чтобы попытаться разработать методы лечения на основе своих открытий.
Хотя эти разработки обнадеживают исследователей, многое до сих пор остается загадкой. «У нас часто есть черный ящик между мозгом и эффектом, который мы наблюдаем на периферии», — говорит Энрике Вейга-Фернандес, нейроиммунолог из Центра неизвестного Шампалимо в Лиссабоне. «Если мы хотим использовать его в терапевтическом контексте, нам действительно нужно понять механизм».
История двух систем
Уже более века ученые находят намеки на тесную связь между нервной и иммунной системами. В конце девятнадцатого и начале двадцатого веков, например, ученые продемонстрировали, что разрезание нервов на коже может сдерживать некоторые признаки воспаления 2 .
Лишь в конце 1990-х годов исследователи в этой области начали устанавливать связи с главным проводником тела — мозгом. Нейрохирург Кевин Трейси из Университетской больницы Норт-Шор в Манхассете, штат Нью-Йорк, и его коллеги обнаружили нечто неожиданное, исследуя, может ли экспериментальный противовоспалительный препарат помочь укротить воспаление мозга, вызванное инсультом.
Как кишечные микробы могут вызывать заболевания головного мозга
При введении в мозг грызунов, перенесших инсульт, препарат оказал ожидаемый эффект: уменьшил нейровоспаление. В качестве контроля команда вводила препарат в мозг животных, у которых было воспаление по всему телу, полагая, что препарат будет действовать исключительно в мозгу. К их удивлению, это сработало и в организме. «Это была настоящая головная боль, — говорит Трейси, ныне президент и исполнительный директор Института медицинских исследований Файнштейна в Манхассете.
После нескольких месяцев попыток определить путь препарата от мозга к телу исследователи решили перерезать блуждающий нерв, пучок примерно из 100 000 нервных волокон, который проходит от мозга к сердцу, легким, желудочно-кишечному тракту и другим основным органам. При перерезании блуждающего нерва противовоспалительный эффект препарата, введенного в головной мозг, исчезал 3 .
Вдохновленные этим открытием, группа Трейси и другие исследователи продолжили изучение других путей, которыми блуждающий нерв и остальная часть нервной системы управляют иммунными реакциями. По словам Свирски, движущей силой этих разработок стало появление научных инструментов, которые позволяют ученым беспрецедентным образом начать картографировать взаимодействия между нервной и иммунной системами.
Некоторые исследователи сосредотачиваются на отдельных системах организма. Например, команда под руководством Андреаса Хабенихта, кардиолога из LMU Мюнхена, Германия, сообщила в прошлом году, что взаимодействие между иммунными клетками и нервами в самом внешнем слое стенок артерий модулирует прогрессирование атеросклероза, воспалительного заболевания, при котором сосуды закупориваются с холестерином и другими веществами 4 .
Тем временем Вейга-Фернандес и его группа зафиксировали скопления нейронных и иммунных клеток в различных тканях и обнаружили, как они работают вместе, чтобы ощущать повреждения и мобилизовать иммунные реакции. Сейчас его команда изучает, как мозг может управлять этими маленькими коммутаторами 5 .
Сам мозг тоже начинает раскрывать свои тайны. Нейробиолог Кэтрин Дюлак и ее команда из Гарвардского университета в Кембридже, штат Массачусетс, точно определили нейроны в области, называемой гипоталамус, которые контролируют такие симптомы, как лихорадка, стремление к теплу и потеря аппетита в ответ на инфекцию 6 . «Большинство людей, вероятно, предполагают, что когда вы чувствуете себя плохо, это происходит из-за того, что бактерии или вирусы портят ваше тело», — говорит она. Но ее команда продемонстрировала, что активация этих нейронов может вызывать симптомы болезни даже в отсутствие патогена. Дюлак добавляет, что открытый вопрос заключается в том, могут ли эти гипоталамические нейроны активироваться другими триггерами, помимо патогенов, такими как хроническое воспаление.
Прямо над гипоталамусом находится область, называемая островковой долей, которая участвует в обработке эмоций и телесных ощущений. В исследовании 2021 года одна из аспирантов Роллс, Тамар Корен, обнаружила, что нейроны в островковой доле хранят воспоминания о прошлых приступах воспаления кишечника — и что стимуляция этих клеток мозга реактивирует иммунный ответ 7 .
Роллс, Корен и их коллеги подозревают, что такая реакция может настроить организм на борьбу с потенциальными угрозами. Но эти реакции также могут иметь неприятные последствия и запускаться в отсутствие исходного триггера. Это может иметь место при определенных состояниях, таких как синдром раздраженного кишечника, который может усугубляться негативными психологическими состояниями.
Разум над материей
Многие ученые надеются выяснить, как такие психические состояния влияют на иммунные реакции.
Роллс и Фахед Хаким, педиатр и директор Назаретской больницы EMMS в Израиле, были вдохновлены исследовать этот вопрос после того, как наткнулись на исследование 1989 г. 8 , в котором сообщалось, что среди женщин с раком молочной железы те, кто прошел поддерживающую групповую терапию и самовнушение в дополнение к обычному лечению рака выживали дольше, чем те, кто получал только последнее. Несколько других исследований зафиксировали аналогичную связь между выживанием и психическим состоянием людей, больных раком.
Чтобы проверить связь, Роллс, Хаким и их команда увеличили масштаб VTA — той же области, на которую они нацеливались в исследовании сердечного приступа и в предыдущем эксперименте по изучению бактериальной инфекции. На этот раз они сосредоточились на мышах с опухолями легких и кожи. Активация нейронов в VTA заметно уменьшила рак 9 . Оказалось, что активация VTA подавляет клетки костного мозга, которые обычно подавляют иммунную активность, освобождая иммунную систему для борьбы с раком.
По словам Хакима, клиницисты давно знают о влиянии позитивного мышления на прогрессирование болезни. Но эти доказательства были в значительной степени анекдотичными или корреляционными, поэтому возможность определить путь, по которому возникает такой эффект, и экспериментально манипулировать им на животных, делает его гораздо более реальным, говорит он.
Негативные психические состояния также могут влиять на иммунный ответ организма. В исследовании, опубликованном в прошлом году, Свирски и его команда определили специфические мозговые цепи, которые мобилизуют иммунные клетки в телах мышей во время острого стресса 10 . Исследователи обнаружили два пути: один из моторной коры, направляющий иммунные клетки к месту повреждения или инфекции, и другой, начинающийся в гипоталамусе — ключевом реагирующем во время стресса — снижающем количество иммунных клеток, циркулирующих в крови. В настоящее время группа исследует роль опосредованных стрессом цепей при хронических воспалительных заболеваниях.
Нейробиолог Джереми Борнигер из лаборатории Колд-Спринг-Харбор в Нью-Йорке и его коллеги также обнаружили, что активация нейронов в гипоталамусе мыши может генерировать иммунный ответ 11 , и теперь изучают, как манипулирование этими клетками может изменить рост опухолей.
Некоторые группы надеются повторить свои открытия на людях. Команда Свирски, например, планирует использовать такие инструменты, как виртуальная реальность, для управления уровнем стресса у людей и наблюдения за тем, как это меняет иммунный ответ.
Корен и Роллс работают с Тальмой Хендлер, нейробиологом и психиатром из Тель-Авивского университета в Израиле, чтобы выяснить, может ли усиление системы вознаграждения в мозгу людей до того, как они получат вакцину, улучшить их иммунный ответ. Вместо того, чтобы стимулировать мозг напрямую, они используют метод, называемый нейробиоуправлением, при котором люди учатся наблюдать и контролировать свою собственную мозговую активность; это измеряется с использованием таких методов, как функциональная магнитно-резонансная томография.
Дорога в клинику
На протяжении многих лет Роллс болтала со своей хорошей подругой Техилой Бен-Моше о своих исследованиях. Бен-Моше является исполнительным директором Biond Biologics, израильской биофармацевтической компании, которая специализируется на использовании иммунных клеток для борьбы с раком. Во время одной из таких дискуссий в прошлом году Бен-Моше поняла, что эксперименты Роллс по стимуляции мозга воздействуют на некоторые из тех же иммунных клеток, на которые пыталась воздействовать ее компания, и сразу же увидела терапевтический потенциал. «Когда я увидел данные Аси, я не могла поверить в то, что увидела», — говорит Бен-Моше. «Затем возник вопрос — как я могу перевести то, что она делает с мышами, на пациентов?» Эти двое работают над запуском компании.
Бен-Моше и Роллс надеются использовать существующие технологии стимуляции мозга, такие как транскраниальная магнитная стимуляция, которая использует магнитные импульсы для изменения активности мозга, или сфокусированный ультразвук, который использует звуковые волны для модуляции иммунной системы людей с раком, аутоиммунными заболеваниями. или другие условия. В качестве первого шага их команда обратилась к компаниям, которые разработали такие технологии. Прежде чем приступить к клиническим испытаниям, Бен-Моше и Роллс хотят изучить образцы крови из испытаний, уже проведенных с использованием этих методов, чтобы увидеть, есть ли признаки изменений в иммунной системе до и после лечения.
Потенциальные методы лечения, нацеленные на блуждающий нерв, находятся ближе к клинике. Компания SetPoint Medical в Валенсии, Калифорния, соучредителем которой является Трейси, тестирует стимуляторы блуждающего нерва размером с таблетку, имплантированные в блуждающий нерв на шее, при аутоиммунных заболеваниях, включая болезнь Крона, рассеянный склероз и ревматоидный артрит. Испытание ревматоидного артрита продвинулось дальше всего — команда показала в небольшом испытании в Европе, что их устройство может снизить тяжесть заболевания 12 . В настоящее время метод проходит рандомизированное плацебо-контролируемое исследование (в котором контрольная группа получит имплантат, но не получит активной стимуляции) у 250 пациентов в различных центрах по всей территории Соединенных Штатов.
Роллс надеется, что эта работа в конечном итоге поможет врачам понять и действовать в соответствии с теми связями между разумом и телом, которые они видят в своей практике. Необходимость очевидна: когда Роллс позвонила психологам из больницы, где находится ее лаборатория, конференц-зал был переполнен. Люди из различных отделений, от дерматологии до онкологии, стремились поделиться своими историями. По словам одного из участников, многие клиницисты передают людей с кажущимися психосоматическими проблемами психологам, говоря, что с физическими проблемами все в порядке. Это может быть неприятно для человека, обращающегося за лечением. Даже возможность просто сказать людям, что существует связь между мозгом и иммунитетом, которая отвечает за их симптомы, может иметь огромное значение.
По словам Роллса, пора как исследователям, так и клиницистам серьезно отнестись к связи между психологией и физиологией. «Можно назвать что-то психосоматическим, но, в конце концов, это соматическое. Как долго мы можем игнорировать то, что есть?»
Природа 614 , 613-615 (2023)
https://www.nature.com/articles/d41586-023-00509-z
Какие услуги предоставляет «Монро Казино» и какими преимуществами оно обладает 
Домик для пешки 
С Праздником Церковным! 
Комарово навсегда\\ Лес и озера, солнце и дождь 
Рятуйтэ!.. 
Ширяево, или что общего у Путина, короля Швеции Карла XVI Густав и Рамштайн 
5 августа — 105-ая годовщина расстрела монахов Мгарского мужского монастыря 
Дуров. Щелин. Судьба выруси. 
Сказки с тёмной стороны / Tales From The Darkside: The Movie (1990 г.) 
