Znanstvenici već dugo znaju da mozak igra ulogu u imunološkom sustavu - ali kako to čini bio je misterij. Sada su znanstvenici identificirali stanice u moždanom deblu koje osjećaju imunološke signale s periferije tijela i djeluju kao glavni regulatori tjelesnog upalnog odgovora.
Rezultati, objavljeni u časopisu Nature, sugeriraju da mozak održava delikatnu ravnotežu između molekularnih signala koji potiču upalu i onih koji je prigušuju - otkriće je koje bi moglo dovesti do liječenja autoimunih bolesti i drugih stanja uzrokovanih pretjeranim imunološkim odgovorom .
Znanstvenici su znali da moždano deblo ima mnoge funkcije, poput kontrole osnovnih procesa kao što je disanja. Međutim, studija je pokazala da postoji cijeli sloj funkcija koji nisu niti predvidjeli.
Nakon što osjeti uljeza, imunološki sustav oslobađa poplavu imunoloških stanica i spojeva koji potiču upalu. Ovaj upalni odgovor mora se kontrolirati s iznimnom preciznošću: ako je preslab, tijelo je izloženo većem riziku od infekcije; ako je prejak, može oštetiti vlastita tkiva i organe.
Prethodni radovi su pokazali da živac vagus, utječe na imunološke reakcije. Međutim, specifični moždani neuroni koji se aktiviraju imunološkim podražajima ostali su nedostižni.
Kako bi istražili kako mozak kontrolira imunološki odgovor tijela, znanstvenici su pratili aktivnost moždanih stanica nakon ubrizgavanja u abdomen miševa bakterijskih spojeva koji izazivaju upalu.
Istraživači su identificirali neurone u moždanom deblu koji su se uključili kao odgovor na imunološke okidače. Aktiviranje ovih neurona lijekom smanjilo je razine upalnih molekula u krvi miševa. Utišavanje neurona dovelo je do nekontroliranog imunološkog odgovora, pri čemu se broj upalnih molekula povećao za 300% u usporedbi s razinama uočenim kod miševa s funkcionalnim neuronima moždanog debla. Ove živčane stanice osiguravaju da se upalni odgovor održava unutar odgovarajućih razina.
Daljnji eksperimenti otkrili su dvije diskretne skupine neurona u živcu vagusu: jednu koja reagira na proupalne imunološke molekule i drugu koja reagira na protuupalne molekule. Ovi neuroni prenose svoje signale mozgu, omogućujući mu da prati imunološki odgovor dok se odvija. Kod miševa sa stanjima karakteriziranim pretjeranim imunološkim odgovorom, umjetno aktiviranje vagalnih neurona koji prenose protuupalne signale smanjilo je upalu.
Pronalaženje načina za kontrolu ove novootkrivene mreže tijelo-mozak ponudilo bi pristup popravljanju slomljenih imunoloških odgovora u raznim stanjima kao što su autoimune bolesti, pa čak i dugotrajni COVID.
Postoje dokazi da terapije usmjerene na živac vagus mogu liječiti bolesti kao što su multipla skleroza i reumatoidni artritis, što sugerira da bi ciljanje na specifične vagalne neurone koji prenose imunološke signale moglo djelovati kod ljudi.
Osim neuronske mreže identificirane u studiji, možda postoje i drugi putovi kojima tijelo prenosi imunološke signale u mozak. Mehanizmi kojima mozak šalje signale natrag imunološkom sustavu da regulira upalu ostaju nejasni.