5.1. Взаимодействия нейроэндокринной и иммунной систем. Цитокины и нейропептиды

Изучение взаимосвязей между нервной, эндокринной и иммунной системами в значительной степени усложняется рядом причин. Первая и самая главная – чрезвычайная сложность иммунной системы, которая включает в себя как первичные (костный мозг и тимус), так и вторичные (лимфатические узлы и селезенка) иммунные органы, расположенные в различных частях тела. Иммунная система получает сигналы от нервной системы, а нервная снабжает информацией иммунную систему. Межклеточное взаимодействие может быть опосредовано такими химическими соединениями, как цитокины, нейропептиды.

За последние годы, после того как в мозге был обнаружен новый класс химических соединений – нейропептиды, число известных систем химических посредников в головном мозге резко возросло. Нейропептиды - биологически активные соединения, синтезируемые главным образом в нервных клетках. Участвуют в регуляции обмена веществ и поддержании гомеостаза, воздействуют на иммунные процессы, играют важную роль в механизмах памяти, обучения, сна и др. Могут действовать как медиаторы и гормоны.

Нейропептиды присутствуют в немиелинизированных и небольших миелинизированных волокнах и синтезируются клетками дорзальных рогов ганглиев, а затем транспортируются вдоль аксонов в нервные окончания, где они накапливаются в плотных везикулах. Было обнаружено, что некоторые из них генерируют и поддерживают воспалительный процесс, называемый «нейрогенным». Выделяют следующие семейства нейропептидов:

Гипоталамические гормоны

Окситоцин

Вазопрессин

Рилизинг гормоны гипоталамуса

Тахикинины

Опиоидные пептиды

β-эндорфин

Динорфин и др.

VIP-глюкагон семейство

Вазоактивный интестинальный полипептид (VIP) и др.

Другие пептиды

Мозговой натрийуретический пептид

Холецистокинин и др.

Способность иммунной системы реагировать на пептиды и гормоны нейроэндокринного происхождения зависит от присутствия функциональных рецепторов на самих иммунных клетках. Существуют различные клетки иммунной системы (например, лимфоциты и моноциты), которые имеют рецепторы к пептидам и гормонам нейроэндокринного происхождения. В частности, катехоламины, опиаты, серотонин, вазопрессин, АКТГ, соматотропин и пролактин, взаимодействуя со специфическими рецепторами, могут влиять на различные аспекты функционирования иммунной системы. Подобным образом клетки нейроэндокринной системы имеют рецепторы для продуктов иммунной системы, в частности, цитокинов.

Цитокины — небольшие пептидные информационные молекулы. Термин предложен S. Cohen в 1974 году. Они регулируют межклеточные и межсистемные взаимодействия, определяют выживаемость клеток, стимуляцию или подавление их роста, дифференциацию, функциональную активность и апоптоз, а также обеспечивают согласованность действия иммунной, эндокринной и нервной систем в нормальных условиях и в ответ на патологические воздействия.

Все цитокины, а их в настоящее время известно более 30, по структурным особенностям и биологическому действию делятся на несколько самостоятельных групп.

1) провоспалительные, обеспечивающие мобилизацию воспалительного ответа (интерлейкины 1, 2, 6, 8, интерферон γ);

2) противовоспалительные, ограничивающие развитие воспаления (интерлейкины 4,10);

3) регуляторы клеточного и гуморального иммунитета.

Один и тот же процесс может стимулироваться в клетке более чем одним цитокином. Во многих случаях в действиях цитокинов наблюдается синергизм. Определение их концентрации в крови даёт информацию о тяжести воспалительного процесса, его переходе на системный уровень и о прогнозе заболевания. Цитокины регулируют активность гормональной связи гипоталамус-гипофиз-надпочечники. Например, интерлейкин-1, воздействуя на гипоталамус, усиливает синтез кортикотропин рилизинг гормона, что, в свою очередь, повышает выработку АКТГ.

Практически каждый тип клеток и почти все функции иммунной системы могут модулироваться продуктами нервной и эндокринной систем. Они оказывают свое влияние на продукцию антител, активацию лимфоцитов, выработку цитокинов, литическую активность клеток-киллеров. Такие события, как двигательная активность и стресс, вносят свой вклад в модуляцию этих эффектов благодаря своей способности индуцировать синтез продуктов нервной и эндокринной систем.

Наше здоровье и жизнь неразрывно связаны с нормальной деятельностью иммунной системы. Эффективная защита против инфекций и опухолевых заболеваний обеспечивается усилением режима работы иммунной системы. В то же время в определенных ситуациях для облегчения течения заболеваний, возникших в результате повышенной активности или неверной направленности иммунного ответа, может потребоваться подавление функции иммунной системы. К последней категории относится целый ряд аутоиммунных заболеваний, среди которых ревматоидный артрит, ювенильный диабет, системная красная волчанка и склеродермия. Точно так же желательно ослабить иммунный ответ, который является причиной возникновения аллергических реакций, а также приводит к отторжению трансплантанта у больных после пересадки тканей.

Контрольные вопросы:

1. Какие органы включает в себя иммунная система?

2. Расскажите про нейропептиды?

3. Почему иммунная система реагирует на пептиды и гормоны?

4. Что такое цитокины?

5. Какие влияния оказывает нервная и эндокринная системы на иммунитет?

6. Какие режимы работы иммунной системы обеспечивают защиту организма?