Взаимодействие нервной, иммунной и эндокринной систем

 

Для двух основных регулирующих систем организма характерно наличие общих черт организации. Нервная система обеспечивает поступление и переработку сенсорных сигналов, иммунная — генетически чужеродной ин­формации. В этой ситуации иммунный антигенный гомеостаз является компонентом в системе поддержания гомеостаза целостного организма. Поддержание гомеостаза не­рвной и иммунной системами осуществляется сопостави­мым количеством клеточных элементов (10¹² - 10¹³), а ин­теграция регулирующих систем в нервной системе осуще­ствляется наличием отростков нейронов, развитого рецепторного аппарата, с помощью нейромедиаторов, в иммун­ной-наличием высокомобильных клеточных элементов и системы иммуноцитокинов. Подобная организация не­рвной и иммунной систем позволяет им получать, перера­батывать и сохранять полученную информацию.

Поиск возможностей воздействия на течение иммунологических процессов через центральные регулирующие структуры нервной системы основывается на фундамен­тальных законах физиологии и достижениях иммунологии. Обе системы — нервная и иммунная — играют важную роль в поддержании гомеостаза. Последнее двадцатилетие отмечено обнаружением тонких молекулярных механизмов функционирования нервной и иммунной систем. Иерар­хическая организация регулирующих систем, наличие гу­моральных механизмов взаимодействия клеточных популяций, точками приложения которых являются все ткани и органы предполагают возможность обнаружения ана­логий в функционировании нервной и иммунной систем.

 

|

В нервной системе полученная информация закодирована в последовательности электрических импульсов и архитектонике взаимодействия нейронов, в иммунной - в стереохимической конфигурации молекул и рецепторов, в сетевых динамических взаимодействиях лимфоцитов.
В последние годы получены данные о наличие общего
рецепторного аппарата в иммунной системе к нейромедиаторам в нервной системе к эндогенным иммуномодуляторам. Нейроны и иммуноциты снабжены одинаковыми рецепторными аппаратами, т.е, эти клетки реагируют на сходные лиганды.

Многие иммунологически активные нейроэндокринные вещества обнаружены как в мозге, так и в тимусе — тимозин Т3 и Т4, протимозин, эндогенный регулятор протимозина, паратимозин, окситоцин, Thy-I антиген, вазоактивный кишечный пептид (VIP). Такие нетимические гормоны, как окситоцин и вазопрессин, синтезируются в тимусе de novo.

Особое внимание исследователей привлекает участие медиаторов иммунитета в нейроиммунном взаимодействии. Считается, что помимо выполнения своих специфических функций внутри иммунной системы, медиаторы иммунитета могут осуществлять и межсистемные связи. Об этом говорит наличие рецепторов к иммуноцитокинам нервной системы. Наибольшее количество исследований посвящено участию ИЛ-1, который не только является клю­чевым элементом иммунорегуляции на уровне иммунокомпетентных клеток, но и играет существенную роль в регу­ляции функции ЦНС.

Цитокин ИЛ-2 также оказывает множество различных эффектов на иммунную и нервную систему, опосредуемых путем афинного связывания с соответствующими рецепторами клеточной поверхности. Тропность множества клеток к ИЛ-2 обеспечивают ему центральное место в формировании как клеточного, так и гуморального иммунного ответа. Активирующее влияние ИЛ-2 на лимфоциты и макрофаги проявляется в усилении антителозависимой цитотоксичности этих клеток с параллельной стимуляцией сек­реции ФНО-а. ИЛ-2 индуцирует пролиферацию и дифференцировку олигодендроцитов, влияет на реактивность нейронов гипоталамуса, повышает уровень АКТГ и кортизола в крови. Клетками - мишенями для действия ИЛ-2 служат Т-лимфоциты, В-лимфоциты, NK-клетки и макро­фаги. Помимо стимуляции пролиферации, ИЛ-2 вызывает функциональную активацию этих клеточных типов и сек­рецию ими других цитокинов. Изучение влияния ИЛ-2 на NK-клетки показало, что он способен стимулировать их пролиферацию с сохранением функциональной активнос­ти, увеличивать продукцию NK-клетками ИНФ-у и дозозависимо усиливать NK-опосредованный цитолизис.

Существуют данные о продукции клетками централь­ной нервной системы (микроглией и астроцитами) таких цитокинов, как ИЛ-1, ИЛ-6 и ФНО-а. Продукция ФНО-а непосредственно в ткани мозга специфична для типичного нейроиммунологического заболевания - рассеянного склероза (PC).

Повышение продукции ФНО-а в культуре изолированных ЛПС-стимулированных моноцитов/макрофагов наи­более отчетливо выявляется у больных с активным тече­нием заболевания.

Значительный интерес у специалистов вызывают ис­следования влияния высших отделов ЦНС на течение иммунологических реакций. Для психонейроиммунологов это означает обнаружение еще неизвестных афферентных и эфферентных каналов поступления информации от иммун­ной к нервной системе. Для клиницистов это означает попытку произвольного воздействия на течение заболеваний центральной нервной системы, связанных с деструкцией ткани мозга в результате аутоиммунного поражения и/или в результате сосудистых поражений — инсульта. Однако в этой области, вызывающей столь большой интерес исследователей, сделаны лишь первые шаги.

Исследования психонейроиммунологов развивались пo двум направлениям. Исторически первым можно назвать влияние разрушения корковых и ближайших подкорковых структур на течение иммунологических реакций. Вопрос о влиянии высших отделов нервной системы на развитие иммунологических реакций, сопутствующих инфекционному процессу, поставил видный отечественный патофи­зиолог

Е.С Лондон в 1899 году. Невосприимчивые в обычных условиях к заражению сибирской язвой голуби при декортикации лишались этой защиты. Обнаружены не только конечные клинические эффекты декортикации, но и снижение гуморальных и клеточных реакций, угнетение анафилактических реакций. В то же время исследователи пер­вой половины XX века не могли воспользоваться локальными и сравнительно атравматичными стереотаксическими методами воздействия на структуры центральной не­рвной системы, адекватными иммунологическими мето­диками. В настоящее время при изучении влияния коры головного мозга и ближайших подкорковых центров спе­циалисты сосредоточивают свое внимание на роли отдель­ных областей коры и влияния стороны поражения на тече­ние иммунологических реакций.

Эксперименты с использованием модели условнорефлекторной аверзии указывают на значительную роль со­стояния корково - подкорковых мозговых структур в обес­печении иммунных реакций. В свою очередь, избыток или недостаток тех или иных компонентов иммунной системы способен оказывать влияние на высшие мозговые функ­ции. В практике этот феномен чаще всего проявляется в нарушении высокого уровня интеллектуальной активнос­ти при развитии инфекционного процесса и в побочных эффектах терапевтического применения препаратов интерлейкинов, интерферонов.

В настоящее время анализируется возможность caморегуляции, применения психотерапевтических воздействий для влияния на течение иммунозависимых заболеваний. Особое значение автор придает использованию различных вариантов обратной связи.

Предпринята попытка воздействия на иммунологические показатели, сниженные депрессией, с помощью аутогипноза. Получены данные о том, что депрессия вызывает снижение общего количества Т-клеток (CD3⁺) и субпопу­ляции Т-хелперов (CD4⁺). Ранее показано, что студенты медики имеют сниженный уровень Т-хелперных лимфо­цитов и натуральных киллеров в течение стрессирующего экзаменационного периода. Аутогипноз предотвращает значительное снижение уровня Т-хелперов и общего ко­личества Т-лимфоцитов, вызванное депрессией. Авторы предполагают, что гипноз может быть эффективным спо­собом стабилизации состояния иммунной системы при стрессирующих жизненных воздействиях, предотвращать вызванное иммунодефицитом развитие инфекций, аутоиммунные нарушения.

Имеются основания полагать, что существует несколько механизмов взаимодействия нервной и иммунной систем не только на уровне эфферентного отдела нервной систе­мы, но и на уровне афферентного отдела, представляюще­го собой структурно-функциональные образования, реаги­рующие на инициирующие сигналы со стороны иммун­ной системы.

В процессе формирования иммунного ответа включа­ются нервные окончания в соответствующих лимфоидных органах. Инициирующие сигналы могут передаваться от иммунной системы в нервную гуморальным путем, в том числе когда продуцируемые иммунокомпетентными клетками цитокины непосредственно проникают в нервную ткань и изменяют функциональное состояние определенных структур и описано проникновение через неповрежденный ГЭБ самих иммунокомпетентных клеток с последующей модуляцией функционального состояния нервных структур.

Таким образом, возможны различные пути нейроиммунного взаимодействия в норме и при патологии. Значение нарушения нормальных механизмов их взаимодействия особенно важно при повреждении или дисфункции глубоких структур мозга, нарушении проницаемости гематоэнцефалического барьера, развитии аутоиммунных процессов.

Гормональным влияниям на иммунные реакции посвя­щено большое количество работ, но обобщая, можно отме­тить, что глюкокортикоиды, андрогены, эстрогены и прогестерон подавляют иммунные реакции, а гормон роста, ти­роксин и инсулин обладают стимулирующим эффектом. Гормоны щитовидной железы — трийодтиронин (Т₃) и тироксин (Т4) — обладают стимулирующим действием на функции клеток иммунной системы.

Понижение их уровня после удаления щитовидной железы ингибирует интенсивность продукции антител, но не влияет на число антителообразующих клеток. В поздние сроки после экстирпации железы происходит стимуляция процесса образования антител, одним из механизмов ко­торой является по-видимому, резкое угнетение активнос­ти Т-супрессоров.

При экзогенном введении Т₃ и Т₄ существенно изменя­ют функциональную активность иммунной системы и от­дельных популяций иммуннокомпетентных клеток, и это действие реализуется через цитоплазматические и ядер­ные рецепторы, наличие которых показано в иммуннокомпетентных клетках. Тироксин и трийодтиронин обладают стимулирующим влиянием на гуморальный иммунный ответ, однако эффекты влияния существенно зависят от интенсивности гуморальной нагрузки.

Избыток гормонов паращитовидной железы обусловливает снижение пролиферативной активности тимоцитов и колониеобразующей способности клеток костного мозга т.е. ограничивает интенсивность иммунологических процессов. Однако и дефицит паратгормона ингибирует иммунологические реакции, вызывая гипоплазию костно­го мозга, инволюцию тимуса и понижение перевариваю­щей способности макрофагов.

Большинство данных свидетельствует о роли инсулина как одного из ростовых факторов, поддерживающих готовность лимфоидных клеток к реализации ответа на антиген. Стимулирующее действие этого гормона проявляется преимущественно в условиях патологии поджелудоч­ной железы или функций иммунной системы. Важно за­метить, что инсулин (как и соматотропин) принадлежит к числу гормонов, которые при экзогенном, особенно мно­гократном применении, сами выступают как антигены, вызывая выраженный гуморальный ответ, что создает до­полнительные проблемы при использовании препаратов этих гормонов у больных и затрудняет оценку механизмов влияния их на иммунную систему. При недостаточной про­дукции инсулина снижается пролиферативная активность лимфоидных клеток, страдают преимущественно функции Т-системы.

Обнаружено существенное иммуностимулирующее действие мелатонина - гормона эпифиза, эффекты кото­рого проявляются только в условиях целостного организ­ма и блокируются налоксоном, т.е. опосредованы через опиоидные нейропептиды. Блокада функций этой железы приводит к снижению гуморального иммунного ответа и количества антигенобразующих клеток.

Существенное значение имеет целостность гипофиза для развития органов иммунной системы в онтогенезе: врожденная гипофизарная недостаточность приводит к резкому недоразвитию тимуса и лимфоидной ткани и к снижению иммунологических реакций организма.

Как известно, гормоны гипофиза относится к числу пептидных гормонов и обладают различными функциональными свойствами.

СТГ гипофиза обладает главным образом стимулирующими свойствами. Как было показано в ранних работах и подтверждено более поздними исследованиями, СТГ существенно усиливает пролиферативную активность в тимусе и периферических лмфоидных органах, стимулирует гуморальный и клеточный иммунный ответ, восстанавливает дисфункции иммунной системы, связанные с недоразвитием гипофиза. Стимулирующее действие СТГ осо­бенно отчетливо проявляется в отношении клеточных им­мунных реакций, в частности ГЗТ. Отмечена зависимость действия гормона от интенсивности иммунологической стимуляции: активация иммунных процессов наиболее вы­ражена в условиях действия пороговых доз антигена.

Глюкокортикоидные гормоны в больших фармакологических дозах, особенно при длительном их применении, вызывают торможение гуморального и клеточного иммун­ного ответа и активности отдельных клеточных пулов, уча­ствующих в иммунологических реакциях. Глюкокортикоиды существенно изменяют рецепторные функции иммунокомпетентных клеток.

Влияние стресса на иммунологические процессы -достаточно молодое, но крупное самостоятельное направление в современной патофизиологии. В основополагаю­щих исследованиях Селье и его многочисленных последо­вателей описаны хорошо известные, классические прояв­ления стресса, различные его стадии, явления дистресса, показано адаптивное и патогенетическое значение различных форм стресса в зависимости от его глубины, длительности, инициирующих агентов, исходного функционального состояния организма. Как известно, к основным проявлениям стресса относится повышение в крови уровня глюкокортикоидных гормонов, катехоламинов, количества гранулоцитов, а также снижение массы тимуса. Все эти реакции реализуются через центральные нервные механизмы и обусловливают в дальнейшем те или иные перестройки в работе различных органов и клеток, в том числе и иммунной системы. Поэтому одной из важных сторон изучения значения стресса для течения защитных реакций этого рода является сочетанный анализ гормональных и иммунологический сдвигов, возникающих при реализации реакции на антиген в условиях действия стрессорных факторов среды.

Главной особенностью при изучении физиологической и патофизиологической роли стресса в течении иммунологических реакций является стрессорный или стрессоподобный эффект самого антигенного воздействия. Поэтому при исследовании влияния различных видов стресса на иммунный ответ внимание уделяют; по меньшей мере, двум агентам: антигену и исследуемому стрессовому фактору.

На пике ответа на иммунизацию уровень глюкокортикоидов в крови может достигать иммунодепрессивных кон­центраций. Интерлейкин - 1 способен стимулировать синтез глюкокортикоидов, воздействуя на надпочечники через гипофиз.

Две цепочки сетевых взаимодействий между иммунной и нейроэндокринной системами сейчас хорошо изучены. Во-первых, это — увеличение синтеза глюкокортикоидов под действием ИЛ-1, какого-то еще неидентифицированного лимфокина и, вероятно, тимического гормона в ходе иммунного ответа. Глюкокортикоиды в свою очередь подавляют иммунный ответ по принципу обратной связи, воздействуя на ряд процессов, в том числе и на продукцию ИЛ-1 и ИЛ-2. Во-вторых, это – взаимодействие клеточных рецепторов к гормону, гормона, антител к гормону и антиидиотипических антител.

Краткое рассмотрение накопленных к настоящему времени экспериментальных и клинических материалов не

оставляет сомнения в главном — стресс оказывает значительное, существенное для формирования защитных функций организма воздействие на функции иммунной системы, которое может быть стимулирующим (главным образом при так называемых физиологических, адаптивных формах стресса) и тормозным (при длительном, глубоком стрессе, когда адаптивный характер реакций уступает место патологическим проявлениям).

В целом цена стресса (дистресса) для организма, механизмов его резистентности может быть достаточно велика и выражаться в снижении механизмов резистентности к инфекциям и опухолям, в «снятии запрета» на возникно­вение аутоаллергических и аллергических заболеваний.

Фармакологические дозы эстрогенов и андрогенов вызывают снижение массы тимуса, активности иммунокомпетентных клеток, подавляют проявления гуморальных и клеточных иммунных реакций, повышают чувствитель­ность к химической индукции опухолей в эксперименталь­ных моделях.

Следует подчеркнуть, что влияние различных гормонов на иммунные процессы как в витральных условиях, так и при введении в организм, определяется не только природой гормонального агента (т.е. его химической струк­турой), но и множеством других факторов. К их числу от­носятся прежде всего доза и продолжительность гормонального воздействия. Эффекты действия практически всех рассмотренных гормональных препаратов дозозависимы. При этом могут наблюдаться как однонаправленные изме­нения иммунологических функций разной степени интен­сивности (например, стимулирующие эффекты влияния соматотропина проявляются в большом диапазоне концен­траций гормона), так и противоположные по характеру изменения. Ярким примером последнего типа взаимодей­ствия является влияние глюкокортикоидов на гуморальный иммунный ответ: низкие концентрации гормонов стимулируют, а высокие тормозят развитие этой реакции, что особенно четко проявляется в витральных моделях. Дли­тельное применение больших доз гормонов может приво­дить к существенному торможению иммунных процессов и функциональной активности иммунокомпетентных кле­ток. Это относится не только к глюкокортикоидам, но и к некоторым половым стероидам, а также тиреоидным гор­монам. Менее выражена дозозависимость в действии пеп­тидных гормонов, возможно в связи с чрезвычайной нео­днородностью применяемых препаратов и недостаточно­стью имеющихся в настоящее время сведений.

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: