Полученные данные, опубликованные в научном журнале Immunity, потенциально объясняют, почему восприимчивость к астме выше у детей, чем у взрослых.
Введение
Нервные клетки, которые продуцируют нейротрансмиттер дофамин, связываются с Т-клетками для усиления аллергического воспаления в легких молодых мышей.
Актуальность проблемы
Бронхиальная астма – это потенциально опасное для жизни хроническое заболевание, которое периодически обостряется и сужает дыхательные пути в легких, вызывая одышку, стеснение в груди, кашель. Хотя медикаментозное лечение и минимизация контакта с триггерами окружающей среды могут помочь контролировать симптомы, в настоящее время нет излечения от этой болезни. По данным авторов исследования, в Соединенных Штатах астмой страдают более 26 миллионов человек, в том числе около 6 миллионов детей. На самом деле, это одно из самых распространенных хронических заболеваний детства.
Материалы и методы обследования
В новом исследовании ученые изучили роль развивающейся нервной системы в механизме образования астмы, характеризующей ранний возраст.
Результаты научной работы
Подчеркивая важную роль взаимодействия между нервной системой и иммунной системой при детской астме, результаты исследования помогут разработать новые методы лечения распространенного хронического состояния.
«Это первое исследование, в котором раскрывается вклад возрастного взаимодействия нервных Т-клеток в предрасположенность к развитию астмы у детей», – комментирует автор исследования Синбин Ай (Brigham & Women’s Hospital), научный сотрудник Бригамской женской больницы и Массачусетской больницы общего профиля (Massachusetts General Hospital). «Поскольку астма зачастую начинается в раннем детстве, мы считаем, что выявление механизмов заболевания, уникальных для молодого возраста, обеспечит новые терапевтические цели для раннего вмешательства при астме».
Ученые обнаружили, что нервная система, которая связывается с иммунной системой для регулирования воспаления, может объяснить высокую распространенность астмы у детей. Поскольку нервная система продолжает развиваться после рождения, нейроны могут модулировать воспаление тканей в зависимости от возраста. Исследователи обнаружили, что симпатические нервы, иннервирующие легкие мыши, в основном вырабатывают дофамин в раннем постнатальном периоде жизни, а также другой нейротрансмиттер, называемый норадреналин. Аналогичная картина была очевидна, когда ученые сравнивали ткани легких и лимфатических узлов у детей до 13 лет и у взрослых в возрасте от 40 до 65 лет.
Кроме того, исследователи обнаружили, что дофамин, высвобождаемый симпатическими нервами, иннервирующими легкие, связывается с рецептором дофаминового нейротрансмиттера на CD4 + Т-хелперных клетках, способствуя их дифференцировке в Th2-клетки, обостряющие астму, тем самым усиливая воспаление легких. Напротив, норэпинефрин-продуцирующие нервы во взрослом легком не имели такого эффекта. Важно отметить, что результаты показывают сходство между мышами и людьми с точки зрения иннервации дофамин-продуцирующих нервов в легком и реакции Т-клеток на дофамин.
На мышиной модели воздействия аллергена путь дофамин-DRD4 значительно увеличивал воспаление Th2-клеток в легочной ткани новорожденных мышей, уменьшая производство слизи и гиперчувствительность дыхательных путей. Напротив, эти эффекты были либо не очевидны, либо значительно слабее у взрослых мышей, подвергшихся воздействию аллергенов.
Результаты исследования демонстрируют, что передача сигналов дофамина-DRD4 между симпатическими нервами и CD4 + T-хелперами в легком играет важную роль в усилении аллергического воспаления в молодости. Облегчая воспаление, вырабатывающие дофамин нервы могут наделить легкое механизмом восстановления тканей после инфекции, что может быть полезным, когда легкое незрелое и уязвимо для патогенов.
«Наши результаты свидетельствуют о вовлеченности связи между нервами и иммунными клетками в восприимчивость к астме в молодости», – объясняет Синбин Ай. «Важно подчеркнуть, что простое общее ингибирование нервно-иммунной клеточной коммуникации не является хорошим решением, поскольку нервы играют важную роль в регулировании функций дыхательных путей, таких как дыхание”.
Для достижения этой цели исследователи будут стремиться определить мишени для препаратов, чтобы ингибировать связь нервных Т-клеток, которая нарушается при воздействии аллергена.
«Мы надеемся, что результаты исследования могут быть использованы для облегчения открытия конкретных биомаркеров для выявления аллергической астмы у детей и для прогнозирования тяжести и прогрессирования заболевания», – считает Синбин Ай. «Кроме того, нацеливание на коммуникацию между симпатическими нервами и CD4 + T-клетками через путь дофамин-DRD4 может стать стратегией для борьбы с растущей распространенностью аллергической астмы у детей», – резюмирует Синбин Ай.
Авторы другого исследования утверждают, что разработаны ранние вмешательства по профилактике аллергии и астмы у детей.
