Вы чьих будете?

Реклама лекарственных препаратов, рецепты народной медицины и многочисленные статьи в интернете часто обращаются к понятию «иммунная система». Мы считаем, что эволюция создала ее, чтобы защищать нас любимых от всяких зловредных микробов.

Так нас и в институте учили. Для академической науки очень характерно все раскладывать по полочкам. Во тут у вас иммунная система, тут нервная, тут эндокринная, тут пищеварительная. Ну-ка, студент, покажите на препарате органы иммунной системы.

Все поделено и классифицировано. Очень удобно.

Но когда начинаешь что-то изучать сам – почва потихоньку уезжает из-под ног. Оказывается, что четких границ между системами нет. Когда Природа создавала многоклеточные организмы, включая и наш, она явно не сверялась с лекциями и учебниками.

В качестве примера расскажу про специальные клетки, входящие в состав центральной нервной системы (ЦНС) – микроглию или микроглиальные клетки.

Вы, возможно, слышали, что ЦНС – это иммуно-привилегированная система органов, то есть действие иммунной системы в нем ограничено? Это связывают с тем, что нервной ткани для нормального функционирования требуется противовоспалительная среда, а на воспаление она реагирует плохо, что находит свое отражение в аутоиммунных заболеваниях ЦНС, например, рассеянном склерозе.

Видимо, так как мозг, все-таки, задумывался Природой, как главный инструмент выживания и развития популяции, то его ткань была надежно защищена от агрессивного воздействия иммунной системы. Достигается это тем, что в ЦНС нет своих лимфатических сосудов, а между кровью и нервной тканью существует специальный барьер, препятствующий прохождению клеток и крупных молекул (ГЭБ).

В результате, обычно, антигены нервной ткани не попадают на периферию, где бы они могли вызвать иммунный ответ, а иммунные клетки не заходят в паренхиму ЦНС. Обычно так. Но как же тогда защищаться от патогенных микроорганизмов и вовремя убирать погибающие от естественных причин клетки?

ЦНС – это плотная сеть из 86 миллиардов нейронов.

нейроны

Кажется, что много, но это далеко не все. Нейрональная сеть тесна переплетена с другой сетью особых клеток, связывающих нейроны друг с другом и с кровеносными сосудами. Когда их впервые описали, исследователи решили, что эти клетки обеспечивают каркас для нейронов, склеивая их в определенном положении. Отсюда и название клеток – глиальные (glue = клей).

Глия

Со временем оказалось, что помимо поддерживающей функции, глиальные клетки выполняют еще ряд важных для ЦНС задач. Например, они регулируют внутри- и внеклеточные условия, необходимые для проведения нервного импульса и забирают из синаптической щели использованные нейротрансмиттеры, кроме того, они обеспечивают нейроны питательными веществами и ростовыми факторами, а также выполняют барьерные функции между кровью и тканью.

А еще микроглиальные клетки – это резидентные макрофаги, то есть фагоциты, которые всегда находятся в ткани и готовы участвовать в ее защите от патогенных микроорганизмов и выполнять другие важные функции, например, удалять погибшие клетки.

микроглиальные клетки

Микроглиальные клетки

В разных тканях резидентные макрофаги называют по-разному – купферовские клетки в печени, альвеолярные макрофаги в легких, клетки Лангерганса в коже и так далее.

Микроглиальные клетки имеют нормальный иммунный арсенал:

  • они несут PRR рецепторы системы врожденного иммунитета,
  • рецепторы для антител и белков системы комплемента,
  • рецепторы для цитокинов
  • молекулы главного комплекса гистосовместимости
  • также они способны к фагоцитозу и презентации антигенов Т-лимфоцитам

Чем заняты микроглиальные клетки?

В ЦНС, как я уже говорил, в норме царит противовоспалительная среда. Это достигается и наличием ГЭБ и синтезом противовоспалительных цитокинов местными клетками.

В этих условиях микроглиальная клетка находится в «покоящемся» состоянии. При этом она принимает разветвленную форму, расставив «щупальца» в разные стороны и сканируя рецепторами врожденного иммунитета окружающее ее пространство.

активация микроглии

Если она чувствует присутствие чужеродного организма или признаки повреждения собственной ткани, то она быстро активируется, меняет форму (со звездчатой на амебоидную), перемещается в зону повреждения и начинает выполнять там иммунные функции:

  • синтезировать цитокины, регулирующие воспаление
  • фагоцитировать патогены и фрагменты разрушенных клеток

Все это характеризует микроглиальные клетки, как нормальные эффекторы системы врожденного иммунитета.

Однако, можем ли мы их отнести к иммунной системе?

Мы привыкли считать, что клетки иммунной системы – это клетки костномозгового происхождения, прежде всего, лейкоциты. Но в тот момент, когда появляются микроглиальные клетки, костного мозга еще нет. Они формируются в желточном мешке и начинают функционировать в мозге уже с 4 недели эмбрионального развития. А костный мозг начинает продуцировать клетки только на 23й неделе.

Костный мозг тоже продуцирует макрофаги, точнее моноциты, их предшественники. Они циркулируют в крови, а попав в ткань, активируется в ней и превращаются в макрофаги.

происхождение микроглиальных клеток

Но в ЦНС таких макрофагов нет, там только микроглия. Кроме того, микроглиальные клетки способны сами себя воспроизводить, как стволовые клетки, без помощи костного мозга.

Выглядит так, что если микроглия – это клетки иммунной системы, то уж как-то они от нее особняком стоят: формируются отдельно, размножаются отдельно и еще живут за гемато-энцефалическим барьером.

Но это не все. Есть у них еще любопытные особенности.

Знаете ли Вы, что у взрослого человека всю жизнь продолжается перестройка сети нейронов? Одни синапсы удаляются, а другие появляются. Благодаря этому феномену мы можем учиться и запоминать.

синапс

Синапс – электрохимический контакт между двумя нервными клетками

Слабые или неиспользующиеся синапсы помечаются для уничтожения. Отвечают за это белки системы комплемента, у которых одна из функций – опсонизация, то есть «подсветка цели» для фагоцита. А микроглиальные клетки указанные синапсы съедают, откусывая часть соответствующего аксона.

фагоцитоз аксона

В левой части фотографии контакты между нервными клетками сохранены; в правой аксоны отсутствуют, а стрелкой показано место «откушенного» синапса на теле нервной клетки.

Фагоцитоз – это, кажется, иммунная функция, но в данном случае она используется не для борьбы с патогенным организмом, а для перестройки нервных синапсов в интересах высшей нервной деятельности.

Помимо фагоцитоза, микроглиальные клетки вырабатывают вещества, управляющие делением и дифференциацией стволовых клеток нервной ткани, то есть «заказывают» новые нейроны на место выбывших, а также снабжают живые необходимыми ростовыми факторами.

А еще микроглиальные клетки могут коммуницировать с остальным организмом. Например, они могут «чувствовать» признаки болезни в крови и вырабатывать в ответ на них цитокины, меняющие работу нейронов, входящих в структуры мозга, отвечающие за поведение.

болезненное настроение

Это именно благодаря им заболевший человек теряет аппетит, ищет возможности отдохнуть, замыкается и грустит. В результате экономится энергия, необходимая для скорейшего уничтожения патогена.

Такое поведение укладывается в наше понимание иммунитета, но реализуется оно через механизмы высшей нервной деятельности и без личного контакта с возбудителем инфекционного заболевания.

Вот и получается, что микроглия – это клетка неиммунного происхождения, обладающая иммунными функциями и регулирующая процессы высшей нервной деятельности. Куда мы ее отнесем – к нервной, иммунной или эндокринной системе?

Продолжение темы в новых постах.

Добавить комментарий

Такой e-mail уже зарегистрирован. Воспользуйтесь формой входа или введите другой.

Вы ввели некорректные логин или пароль

Извините, для комментирования необходимо войти.