✖


Jump to content

Нейроиммунология

«Нейроиммуномодуляция» перенаправляется сюда. О журнале см. Нейроиммуномодуляция (журнал) .

Нейроиммунология – это область, объединяющая нейробиологию , изучение нервной системы , и иммунологию , изучение иммунной системы . Нейроиммунологи стремятся лучше понять взаимодействие этих двух сложных систем во время развития, гомеостаза и реакции на травмы. Долгосрочная цель этой быстро развивающейся области исследований — дальнейшее развитие нашего понимания патологии некоторых неврологических заболеваний , некоторые из которых не имеют четкой этиологии . При этом нейроиммунология способствует разработке новых фармакологических методов лечения ряда неврологических заболеваний. Многие типы взаимодействий затрагивают как нервную, так и иммунную системы, включая физиологическое функционирование двух систем в здоровом состоянии и при заболевании, неисправность одной или обеих систем, что приводит к расстройствам, а также физические, химические и экологические стрессоры, влияющие на две системы. ежедневно.

Предыстория [ править ]

Нейронные мишени, которые контролируют термогенез , поведение , сон и настроение, могут подвергаться воздействию провоспалительных цитокинов , которые высвобождаются активированными макрофагами и моноцитами во время инфекции. В ЦНС продукция цитокинов обнаружена в результате черепно-мозговой травмы, при вирусных и бактериальных инфекциях, при нейродегенеративных процессах.

Из Национального института здравоохранения США: [1]

«Несмотря на статус мозга происходит обширная двусторонняя связь как привилегированного участка иммунной системы, между нервной и иммунной системами как в здоровом состоянии, так и в случае болезни. Иммунные клетки и нейроиммунные молекулы, такие как цитокины, хемокины и факторы роста, модулируют работу мозга. Иммунологические, физиологические и психологические стрессоры действуют через множество сигнальных путей на протяжении всей жизни, задействуя цитокины и другие иммунные молекулы в качестве медиаторов взаимодействия с нейроэндокринными , нейропептидными и нейротрансмиттерными системами. Например, уровни цитокинов в мозге повышаются после воздействия стресса, в то время как методы лечения, направленные на его облегчение. стресс обращает этот эффект вспять.

«Было показано, что нейровоспаление и нейроиммунная активация играют роль в этиологии различных неврологических расстройств, таких как инсульт, болезнь Паркинсона и Альцгеймера , рассеянный склероз , боль и слабоумие , связанное со СПИДом . Однако цитокины и хемокины также модулируют функцию ЦНС. при отсутствии явных иммунологических, физиологических или психологических проблем. Например, цитокины и ингибиторы цитокиновых рецепторов влияют на когнитивные и эмоциональные процессы. Последние данные свидетельствуют о том, что иммунные молекулы по-разному модулируют системы мозга на протяжении всей жизни. Цитокины и хемокины регулируют нейротрофины и другие важные молекулы. На процессы развития нервной системы, а воздействие определенных нейроиммунных проблем в раннем возрасте влияет на развитие мозга. У взрослых цитокины и хемокины влияют на синаптическую пластичность и другие текущие нервные процессы, которые могут меняться при старении мозга. -гонадной системы указывают на то, что половые различия являются важным фактором, определяющим влияние нейроиммунных влияний на функции мозга и поведение».

Недавние исследования показывают, что сокращение популяции лимфоцитов может ухудшить когнитивные функции у мышей, а восстановление лимфоцитов восстанавливает когнитивные способности. [2]

Эпигенетика [ править ]

Обзор [ править ]

Эпигенетическая медицина охватывает новую отрасль нейроиммунологии, которая изучает мозг и поведение и дает представление о механизмах, лежащих в основе развития мозга , эволюции , пластичности и гомеостаза нейронов и сетей, старения , этиологии различных неврологических заболеваний и процессов регенерации нейронов. Это ведет к открытию факторов стресса окружающей среды, которые диктуют возникновение специфических неврологических расстройств и специфических биомаркеров заболеваний . Цель состоит в том, чтобы «способствовать ускоренному восстановлению нарушенных и, казалось бы, безвозвратно утраченных когнитивных, поведенческих и сенсомоторных функций посредством эпигенетического перепрограммирования эндогенных региональных нервных стволовых клеток ». [3]

стволовых нервных Судьба клеток

Несколько исследований показали, что регуляция сохранения стволовых клеток и последующее определение судьбы довольно сложны. Сложность определения судьбы стволовой клетки можно лучше всего понять, зная «схему, используемую для управления поддержанием стволовых клеток и принятием прогрессивных решений о судьбе нейронов». [4] Решения о судьбе нейронов включают использование нескольких сигнальных путей нейротрансмиттеров наряду с использованием эпигенетических регуляторов. Развитие дифференцировки стволовых клеток нейронов и принятие решений о судьбе глии должны быть организованы своевременно, чтобы определить спецификацию подтипа и последующие процессы созревания, включая миелинизацию. [5]

Нарушения нервно-психического развития [ править ]

Нарушения развития нервной системы возникают в результате нарушений роста и развития головного мозга и нервной системы и приводят ко многим расстройствам. Примеры этих расстройств включают синдром Аспергера , черепно-мозговую травму , расстройства общения , речи и языка, генетические нарушения, такие как синдром хрупкой Х-хромосомы , синдром Дауна , эпилепсию и алкогольный синдром плода . Исследования показали, что расстройства аутистического спектра (РАС) могут проявляться вследствие основных нарушений эпигенетической регуляции. [6] Другие нейроиммунологические исследования показали, что дерегуляция коррелирующих эпигенетических процессов при РАС может изменить экспрессию генов и функцию мозга, не вызывая классических генетических повреждений, которые легче объяснить причинно-следственными связями. [7] Эти результаты являются одними из многочисленных недавних открытий в ранее неизвестных областях неправильной экспрессии генов.

Нейродегенеративные расстройства [ править ]

Все больше данных свидетельствует о том, что нейродегенеративные заболевания опосредованы ошибочными эпигенетическими механизмами. Нейродегенеративные заболевания включают болезнь Хантингтона и болезнь Альцгеймера . Нейроиммунологические исследования этих заболеваний предоставили доказательства, в том числе отсутствие простых менделевских моделей наследования, глобальную дисрегуляцию транскрипции, множественные типы патогенных изменений РНК и многое другое. [8] В одном из экспериментов лечение болезни Хантингтона гистондеацетилазами (HDAC), ферментом, удаляющим ацетильные группы из лизина, и ДНК/РНК-связывающими антрацилинами, которые влияют на позиционирование нуклеосом, показало положительное влияние на поведенческие показатели, нейропротекцию, ремоделирование нуклеосом, и связанная с ней динамика хроматина. [9] Еще одно новое открытие о нейродегенеративных заболеваниях связано с тем, что сверхэкспрессия HDAC6 подавляет нейродегенеративный фенотип, связанный с патологией болезни Альцгеймера, на связанных моделях животных. [10] Другие данные показывают, что дополнительные механизмы ответственны за «основную транскрипционную и посттранскрипционную дисрегуляцию и сложные нарушения хроматина при болезни Хантингтона». [11]

Нейроиммунологические расстройства [ править ]

Нервная и иммунная системы имеют множество взаимодействий, которые определяют общее состояние здоровья организма. Нервная система находится под постоянным контролем как адаптивной , так и врожденной иммунной системы . На протяжении развития и взрослой жизни иммунная система обнаруживает и реагирует на изменения в идентичности клеток и нейронных связях. [12] Дерегуляция как адаптивных, так и приобретенных иммунных реакций, нарушение перекрестных помех между этими двумя системами, а также изменения в задействовании врожденных иммунных механизмов могут предрасполагать центральную нервную систему (ЦНС) к аутоиммунитету и нейродегенерации. [13] Другие данные показали, что развитие и развертывание врожденной и приобретенной иммунной системы в ответ на стрессоры функциональной целостности клеточного и системного уровня, а также эволюция аутоиммунитета опосредованы эпигенетическими механизмами . [14] Аутоиммунитет все чаще связывают с целенаправленным нарушением регуляции эпигенетических механизмов, и поэтому использование эпигенетических терапевтических агентов может помочь обратить вспять сложные патогенные процессы. [15] Рассеянный склероз (РС) — это один из типов нейроиммунологических заболеваний, которым страдают многие люди. РС характеризуется воспалением ЦНС, иммуноопосредованной демиелинизацией и нейродегенерацией.

Миалгический энцефаломиелит (также известный как синдром хронической усталости ) — мультисистемное заболевание, вызывающее дисфункцию неврологической, иммунной, эндокринной систем и систем энергетического обмена. Хотя у многих пациентов наблюдается нейроиммунологическая дегенерация, истинные причины ME/CFS неизвестны. Симптомы ME/CFS включают значительное снижение способности участвовать в повседневной деятельности, стоять или сидеть прямо, неспособность говорить, проблемы со сном, чрезмерную чувствительность к свету, звуку или прикосновению и/или проблемы с мышлением и памятью (нарушение когнитивного функционирования). Другими распространенными симптомами являются боли в мышцах или суставах, боль в горле или ночная потливость . Лечения нет, но симптомы можно лечить. У пациентов, чувствительных к плесени , симптомы могут улучшиться после переезда в более сухие районы. У некоторых пациентов в целом МЭ протекает менее тяжело, тогда как другие могут быть прикованы к постели на всю жизнь. [16]

Основные темы исследований [ править ]

Взаимодействие ЦНС и иммунной системы достаточно хорошо известно. Было обнаружено, что дисфункция органов, вызванная ожогами, с использованием стимуляции блуждающего нерва снижает уровни цитокинов в органах и сыворотке крови. Ожоги обычно вызывают выработку абактериальных цитокинов, и, возможно, парасимпатическая стимуляция после ожогов может снизить выработку кардиодепрессивных медиаторов. Несколько групп представили экспериментальные доказательства, подтверждающие, что выработка провоспалительных цитокинов является центральным элементом стрессовой реакции, вызванной ожогом. [17] Третьи группы показали, что передача сигналов блуждающего нерва оказывает заметное влияние на различные воспалительные патологии. Эти исследования заложили основу для исследования того, что стимуляция блуждающего нерва может влиять на послеожоговые иммунологические реакции и, таким образом, в конечном итоге может использоваться для ограничения повреждения органов и отказа от стресса, вызванного ожогом.

Базовое понимание нейроиммунологических заболеваний существенно изменилось за последние десять лет. Новые данные, расширяющие понимание новых концепций лечения, получены для большого числа нейроиммунологических заболеваний, прежде всего рассеянного склероза, поскольку в последнее время предпринято много усилий для выяснения сложности патомеханизмов этого заболевания. Накопленные данные исследований на животных позволяют предположить, что некоторые аспекты депрессии и усталости при рассеянном склерозе могут быть связаны с маркерами воспаления. [18] Исследования показали, что Toll-подобный рецептор (TLR4) играет решающую роль в нейровоспалении и рекрутировании Т-клеток в головном мозге, способствуя обострению черепно-мозговой травмы. [19] Исследования связи между обонянием, депрессивным поведением и аутоиммунитетом позволили получить интересные результаты, в том числе тот факт, что воспаление характерно для всех проанализированных заболеваний, депрессивные симптомы появляются на ранних стадиях большинства заболеваний, нарушение обоняния также проявляется на ранних стадиях. развитие неврологических состояний, причем все заболевания затрагивают миндалину и гиппокамп. Наряду с вышеупомянутыми совпадениями, тщательно исследуются вопросы лучшего понимания того, как функционирует иммунная система и какие факторы способствуют реакции.

Нейроиммунология также является важной темой, которую следует учитывать при разработке нейронных имплантатов. Нейронные имплантаты используются для лечения многих заболеваний, и очень важно, чтобы их конструкция и химия поверхности не вызывали иммунного ответа.

Будущие направления [ править ]

Нервная система и иммунная система требуют соответствующей степени клеточной дифференциации, организационной целостности и связности нейронных сетей. Эти функциональные особенности мозга и нервной системы могут затруднить дублирование сигналов при тяжелых заболеваниях. В настоящее время существует три класса методов лечения, которые используются как на животных моделях заболеваний, так и в клинических испытаниях на людях. Эти три класса включают ингибиторы метилирования ДНК, ингибиторы HDAC и подходы на основе РНК. Ингибиторы метилирования ДНК используются для активации ранее молчащих генов. HDAC представляют собой класс ферментов, которые имеют широкий набор биохимических модификаций и могут влиять на деметилирование ДНК и синергизм с другими терапевтическими агентами. Заключительная терапия включает использование подходов на основе РНК для повышения стабильности, специфичности и эффективности, особенно при заболеваниях, вызванных изменениями РНК. Новые концепции, касающиеся сложности и универсальности эпигенома, могут предложить способы воздействия на полногеномные клеточные процессы. Другие исследования предполагают, что возможные мишени семенных регуляторов могут быть идентифицированы, что позволит внести изменения в массовое эпигенетическое перепрограммирование во время гаметогенеза. Многие будущие методы лечения могут выйти за рамки чисто терапевтических и их можно будет предотвратить, возможно, с помощью вакцины. Новые высокопроизводительные технологии в сочетании с достижениями в области визуализации, такими как оптические нанотехнологии in vivo, могут привести к еще большему изучению геномной архитектуры, организации ядра и взаимодействия между иммунной и нервной системами. [20]

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Функциональные связи между иммунной системой, функцией мозга и поведением.
  2. ^ Кипнис Дж., Дереки Н.К., Ян С., Скрэбл Х. (октябрь 2008 г.). «Иммунитет и когнитивные функции: что общего между возрастной деменцией, ВИЧ-деменцией и «хемомозгом»?». Тенденции Иммунол . 29 (10): 455–63. дои : 10.1016/j.it.2008.07.007 . ПМИД   18789764 .
  3. ^ Абдолмалек Х.М.; Тиагалингам С.; Уилкокс М. (2005). «Генетика и эпигенетика при основных психических расстройствах: дилеммы, достижения, приложения и будущие возможности». Американский журнал фармакогеномики . 5 (3): 149–160. дои : 10.2165/00129785-200505030-00002 . ПМИД   15952869 . S2CID   16397510 .
  4. ^ Диамандис П.; Вильденхайн Дж.; Кларк ID; Захер АГ; Грэм Дж.; Сильфоны ДС; Линг ЭК; Уорд Р.Дж.; Джеймисон Л.Г.; и др. (2007). «Химическая генетика выявляет сложное функциональное состояние нервных стволовых клеток. Нац». хим. Биол . 3 (5): 268–273. дои : 10.1038/nchembio873 . ПМИД   17417631 .
  5. ^ Шен С.; Казачча-Боннефил П. (2007). «Посттрансляционные модификации нуклеосомных гистонов в клетках линии олигодендроцитов в развитии и заболевании» . Журнал молекулярной нейронауки . 35 (1): 13–22. дои : 10.1007/s12031-007-9014-x . ПМК   2323904 . ПМИД   17999198 .
  6. ^ Герберт М.Р .; Руссо Дж. П.; Ян С.; Рухи Дж.; Блэксилл М.; Калер С.Г.; Кремер Л.; Хэтчвелл Э. (2006). «Аутизм и экологическая геномика». Нейротоксикология . 27 (5): 671–684. дои : 10.1016/j.neuro.2006.03.017 . ПМИД   16644012 .
  7. ^ Бэдкок К.; Креспи Б. (2006). «Несбалансированный геномный импринтинг в развитии мозга: эволюционная основа этиологии аутизма». Журнал эволюционной биологии . 19 (4): 1007–1032. дои : 10.1111/j.1420-9101.2006.01091.x . ПМИД   16780503 . S2CID   14628770 .
  8. ^ Грин Л.А.; Лю ДК; Трой СМ; Бисвас СК (2007). «Молекулы клеточного цикла определяют путь, необходимый для гибели нейронов в процессе развития и при заболевании» . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Молекулярные основы болезней . 1772 (4): 392–401. дои : 10.1016/j.bbadis.2006.12.003 . ПМК   1885990 . ПМИД   17229557 .
  9. ^ Абель Т.; Зукин Р.С. (2008). «Эпигенетические цели ингибирования HDAC при нейродегенеративных и психических расстройствах» . Современное мнение в фармакологии . 8 (1): 57–64. дои : 10.1016/j.coph.2007.12.002 . ПМК   2405764 . ПМИД   18206423 .
  10. ^ Панди УБ; Не З.; Батлеви Ю.; МакКрей, Б.А.; Ритсон ГП; Недельский Н.Б.; Шварц С.Л.; ДиПросперо Н.А.; Найт М.А.; и др. (2007). «HDAC6 спасает нейродегенерацию и обеспечивает важную связь между аутофагией и ИБП». Природа . 447 (7146): 859–863. Бибкод : 2007Natur.447..860P . дои : 10.1038/nature05853 . ПМИД   17568747 . S2CID   4365061 .
  11. ^ Баллас Н.; Мандель Г. (2005). «Многоликая REST наблюдает за эпигенетическим программированием нейронных генов». Современное мнение в нейробиологии . 15 (5): 500–506. дои : 10.1016/j.conb.2005.08.015 . ПМИД   16150588 . S2CID   32596790 .
  12. ^ Бейли, С.Л., Карпентье, П.А., МакМахон, Э.Дж., Беголка, В.С., Миллер, С.Д., 2006. Врожденные и адаптивные иммунные реакции центральной нервной системы. Критические обзоры по иммунологии . 26, 149–188.
  13. ^ Хаузер С.Л.; Оксенберг-младший (2006). «Нейробиология рассеянного склероза: гены, воспаление и нейродегенерация» . Нейрон . 52 (1): 61–76. дои : 10.1016/j.neuron.2006.09.011 . ПМИД   17015227 .
  14. ^ Савалха А.Х. (2008). «Эпигенетика и Т-клеточный иммунитет» . Аутоиммунитет . 41 (4): 245–252. дои : 10.1080/08916930802024145 . ПМИД   18432405 . S2CID   46300553 .
  15. ^ Грей, С.Г., Дангонд, Ф., 2006. Обоснование использования ингибиторов гистондеацетилазы в качестве двойного терапевтического метода при рассеянном склерозе. Эпигенетика 1, 67–75.
  16. ^ «ЧТО Я?» . МЕАкция . Проверено 21 августа 2018 г.
  17. ^ Оке СЛ; Трейси К.Дж. (2008). «От CNI-1493 к иммунологическому гомункулу: физиология воспалительного рефлекса». Журнал биологии лейкоцитов . 83 (3): 512–517. дои : 10.1189/jlb.0607363 . ПМИД   18065685 . S2CID   612157 .
  18. ^ Голд, Стефан М., Ирвин, Майкл Р., 2009. Депрессия и иммунитет: воспаление и депрессивные симптомы при рассеянном склерозе. 29, 309.
  19. ^ Гайквад, Сагар; Агравал-Раджпут, Рина (1 января 2015 г.). «Липополисахарид из Rhodobacter sphaeroides ослабляет опосредованное микроглией воспаление и фагоцитоз и направляет регуляторный ответ Т-клеток» . Международный журнал воспаления . 2015 : 361326. doi : 10.1155/2015/361326 . ISSN   2090-8040 . ПМЦ   4589630 . ПМИД   26457222 .
  20. ^ Раух Дж.; Кнох Т.А.; Соловей И.; Теллер К.; Штейн С.; Буйтинг К.; Хорстемке Б.; Ланговски Дж.; Кремер Т .; и др. (2008). «Светооптические прецизионные измерения активных и неактивных областей, отпечатанных при синдроме Прадера-Вилли, в ядрах клеток человека». Дифференциация . 76 (1): 66–82. дои : 10.1111/j.1432-0436.2007.00237.x . ПМИД   18039333 .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Сентивани А, Берчи I (2003). Иммуно-нейроэндокринная схема, Том 3: История и прогресс (Нейроиммунная биология) . Амстердам: Elsevier Science. ISBN  0-444-50851-1 .
    (Написано для технически подготовленного читателя)
  • Медицина разума и тела: обзор , Национальные институты здравоохранения США, Центр дополнительного и интегративного здоровья.
  • Коэн Н., Адер Р., Фелтон Д. (2001). Психонейроиммунология (3-е изд.). Бостон: Академическая пресса. ISBN  0-12-044314-7 .
  • Виссер А., Гудкин К. (редакторы) (2000). Психонейроиммунология: стресс, психические расстройства и здоровье . Вашингтон, округ Колумбия: Американская психиатрическая пресса. ISBN  0-88048-171-4 . {{cite book}}: |author= имеет общее имя ( справка )
    технический.
  • Рансохофф Р.М., изд. (2002). Вселенные в хрупком равновесии: хемокины и нервная система . Амстердам: Эльзевир. ISBN  0-444-51002-8 .
  • Штернберг Э.М. (7 мая 2001 г.). Внутренний баланс: наука, связывающая здоровье и эмоции . Сан-Франциско: WH Freeman. ISBN  0-7167-4445-7 .
    (Написано для широкой публики)
  • Миллингтон Дж., Бэкингем Дж. К. (май 1992 г.). «Тимические пептиды и нейроэндокринно-иммунная связь». Дж. Эндокринол . 133 (2): 163–8. дои : 10.1677/joe.0.1330163 . ПМИД   1613418 .

Внешние ссылки [ править ]

Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Neuroimmunology&oldid=1189579059"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 18b64fe871db6e85605800c79ec4d9e6__1702395840
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/18/e6/18b64fe871db6e85605800c79ec4d9e6.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Neuroimmunology - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)