Текст уведомления здесь

Нервные клетки оказались «пятой колонной» бактерий в борьбе с иммунитетом

Нейроны посылают в легкие сигналы, которые подавляют реакцию местных клеток иммунной системы на бактерии, устойчивые к антибиотикам.
Добавить в закладки
Комментарии

Исследователи из Гарвардской медицинской школы обнаружили, что нервные клетки мышей способны подавлять иммунный ответ на золотистого стафилококка (Staphylococcus aureus). При этом действует закономерность: нейроны «глушат» иммунитет только в том органе, откуда получают сигналы. Таким образом, способность организма справляться с этой бактерией можно усилить, снижая активность соответствующих нейронов. Научная статья об открытии опубликована в журнале Nature Medicine.

Сенсорные нейроны, чьи чувствительные отростки заканчиваются в легких, способны обнаруживать чрезмерное натяжение или опадание стенок этого органа, изменения температуры, воспаление тканей и многое другое. Зафиксировав такие стимулы, сенсорные нейроны легких посылают сигналы в головной мозг, а он, обработав их, присылает по другим нервным отросткам ответ. Этот ответ выражается либо в виде боли, либо в виде кашля.

В предыдущих работах авторы исследования уже показали, что при бактериальной инфекции некоторые нейроны активируются и создают болевые ощущения, а нервная система играет роль в развитии аллергической астмы. Поэтому ученые «отключили» сенсорные нейроны легких у мышей, зараженных золотистым стафилококком (нокаутом в них конкретных генов, либо фармакологическими препаратами). Далее они смотрели, как в каждом конкретном случае будет отличаться активность различных типов иммунных клеток, обычно принимающих участие в борьбе с легочными инфекциями.

Неожиданно оказалось, что «молчание» сенсорных нейронов легких увеличивает шанс на выживание у животных со стафилококковой инфекцией. Из 20 грызунов, у которых работу сенсорных нейронов легких «приостановили», выжили 17, а в другой группе такого же размера — всего четверо. У грызунов первой группы через 12 часов после заражения бактериями было в 10 раз меньше стафилококков в легких, чем у тех, чьи чувствительные нейроны работали как обычно. Кроме того, у мышей с «отключенными» нейронами находили в два раза больше нейтрофилов — клеток иммунной системы, борющихся с бактериями. Эти нейтрофилы лучше «прилипали» к стенкам кровеносных сосудов, благодаря чему эффективнее уничтожали стафилококков.

Дополнительная серия экспериментов показала, что чувствительные нейроны, принимающие сигналы из легких зараженных золотистым стафилококком мышей, выделяют нейропептид CGRP, действующий на их окружение. Он подавляет перемещение нейтрофилов и других клеток иммунной системы к бактериям. У грызунов с «выключенными» сенсорными нейронами CGRP в органах дыхания не выделялся. Видимо, из-за этого иммунный ответ на стафилококковую инфекцию у них был сильнее.

Получается, что чувствительные нейроны мешают иммунной системе справляться со стафилококковой инфекцией. Причины этого явления еще предстоит выяснить. Вероятно, некоторые патогенные микроорганизмы, в числе которых и золотистый стафилококк, научились управлять активностью чувствительных нейронов легких, «заставляя» их выделять CGRP. А это значит, что бороться со Staphylococcus aureus, устойчивым к антибиотикам, можно, подавляя выработку CGRP в легких.

Золотистый стафилококк — распространенная бактерия, вызывающая разнообразные заболевания у человека. Среди микроорганизмов этого вида все больше устойчивых к известным антибиотикам, и справляться с вызванными ими инфекциями особенно трудно. Заражение антибиотикорезистентными Staphylococcus aureus в настоящее время является одной из основных причин гибели пациентов больниц. Организм таких людей уже ослаблен, и ему сложнее, чем изначально здоровому, справляться с патогенной бактерией.

Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Течь в Марианской впадине оказалась вчетверо больше, чем ожидалось

Благодаря новым сейсмическим данным геологи выяснили, что за год из впадины утекает в недра Земли свыше ста тонн воды на метр разлома

Марианская впадина находится на  стыке двух тектонических плит — Тихоокеанской и Филиппинской. Тихоокеанская плита медленно движется в сторону Азии и подныривает под Филиппинскую, уходя в глубь низлежащего слоя, мантии. Вместе с собой плита уносит и воду, но точное количество утекающей в глубь планеты жидкости оставалось неясным. Работа исследователей, сотрудников университета штата Вашингтон и университета Стони-Брук в Нью-Йорке, позволила уточнить объемы «марианской течи».
Добавить в закладки
Комментарии

Чтобы получить картину происходящего на глубинах в десятки километров ниже самой глубокой впадины, ученые расставили на дне океана 19 сейсмометров, а еще семь аналогичных устройств разместили на островах; все вместе они регистрировали сейсмические волны, распространяющиеся внутри нашей планеты.

Сейсмические волны возникают как при землетрясениях, так и в ходе различных фоновых процессов, не сопровождающихся значимыми подземными толчками. Наблюдение за их распространением является стандартным методом изучения внутреннего строения планеты уже больше ста лет: именно благодаря отражению волн, расходящихся от землетрясения, в 1897 году немецкий исследователь Иоганн Вихерт обнаружил ядро Земли, а в наши дни «простукивание и прослушивание» недр повсеместно используется для поиска нефти. Точно так же теперь геологи смогли получить гораздо более качественные данные о строении глубинных слоев и точнее оценить содержание воды в увлекаемых внутрь мантии частях коры.

Схема расположения тектонических плит. Как правило, на месте стыков формируются либо горы, либо впадины; также в этих местах часто возникают вулканыUSGS, Bolelav1 / Wikimedia commons

Как оказалось, прошлые исследования давали число примерно в четыре раза меньшее, чем показало новое исследование. [ ... ]

Читать полностью

Пищевой сахар морит голодом бактерию худобы

Глюкоза и фруктоза подавляют ее способность усваивать сложные сахара

Ученые из Йельского университета показали, как простые углеводы меняют микрофлору кишечника. Для этого они провели эксперимент на мышах и разобрались, как диета с большим количеством фруктозы и сахарозы подавляет размножение бактерии Bacteroides thetaiotaomicron, распространенного микроорганизма, который живет и в кишечнике человека.
Добавить в закладки
Комментарии

Исследования последних лет показывают, что население кишечника сильно влияет на здоровье человека. Важен тут и состав микрофлоры — одни микробы нам нужнее, чем другие. На этот состав, в свою очередь, влияет и то, что мы едим. Поскольку в развитых странах едят все больше простых углеводов (например, в США потребление сахаров за период с 1970 по 2000 год росло примерно на полкило в год на человека), особенно интересно узнать, как они влияют на жизнь в кишечнике.

Читайте также: Чего от нас хотят микробы?

Ученые взяли мышей и бактерию Bacteroides thetaiotaomicron, которая живет в кишечнике человека и, как пишут авторы статьи, «связана с худобой и здоровьем». Сначала ученые вырастили бактерию in vitro и добавили в ее питательную среду сахарозу и фруктозу. Сахара уже через час сильно навредили микробам. Тогда ученые перенесли бактерию на среду со сложными сахарами, снова посмотрели на них через час и увидели, что в такой среде микробов стало больше в 17-20 раз.

Для роста и развития колонии B. thetaiotaomicron нужен белок Roc (regulator of colonization), с помощью которого эти микробы усваивают сложные углеводы. Ученые выяснили, что глюкоза и фруктоза взаимодействуют с лидерной РНК, участком, который находится непосредственно перед последовательностью, кодирующей этот белок, и таким образом подавляют его экспрессию, то есть заставляют ген замолчать. [ ... ]

Читать полностью

Излучение от мобильных телефонов расслабляет подростков

По неизвестным причинам этот эффект проявляется только тогда, когда человек находится в лежачем положении.
Добавить в закладки
Комментарии

Исследователи из Словакии показали, что воздействие радиоволн тех же частот, что используются для обеспечения мобильной связи, замедляет сердцебиение у подростков. Консультантом работы выступил доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории радиобиологии Института общей физики РАН Игорь Беляев. Это одно из немногих исследований, в которых показано влияние «мобильных» радиоволн на физиологические параметры человека. Научная статья опубликована в журнале Bioelectromagnetics.

В исследовании приняли участие 46 учеников старших классов (16 юношей и 30 девушек), совершенно здоровых на момент эксперимента. Их тестировали в двух положениях — лежа и стоя. На протяжении опытов нельзя было разговаривать, читать и совершать любые активные действия, так как это могло существенно повлиять на частоту дыхания и сердцебиения испытуемых.

Как в положении лежа, так и стоя, справа от головы испытуемого на расстоянии 30 см располагалась антенна для передачи радиоволн частотой 1788 МГц — такую частоту используют мобильные операторы Словакии. Первые пять минут она не работала — в это время замеряли давление, частоту сердечных сокращений и дыхательных движений человека в покое. Затем шло два блока экспериментов по 15 минут. В начале каждого блока испытуемый лежал, через пять минут вставал, а еще через пять снова ложился. Во время эксперимента на груди испытуемого был постоянно надет «пояс» для снятия электрокардиограммы (ЭКГ). После опытов измерение частоты дыхания, сердцебиения, а также артериального давления продолжалось еще пять минут.

Школьников поделили на две равные группы. Одну из них не облучали радиоволнами ни в первом, ни во втором блоке экспериментов. Участников другой группы в первом блоке не облучали, а на время второго блока включали антенну радиопередатчика. Сами испытуемые не знали об этом заранее. Опрос после эксперимента выявил, что человек неспособен отличить работающий передатчик от выключенного, то есть радиоволны «мобильных» частот он не ощущает. Однако его тело реагирует на излучение такого рода. [ ... ]

Читать полностью