ВЗАЄМОДІЯ НЕРВОВОЇ, ЕНДОКРИННОЇ ТА ІМУННОЇ СИСТЕМ

 

Протягом останніх років отримали новий імпульс дослідження щодо вивчення взаємодії та взаємозалежності функціонування імунної, нервової тa ендокринної систем. Донедавна вважалося, що основну роль у реалізації співпраці між нейроендокринною та імунною системами виконують катехоламіни, ацетилхолін та глюкокортикоїди. У подальшому з’явилися дані про модулюючий вплив на активність імунної системи таких пептидних гормонів як АКТГ, соматотропнін, аргінін-вазопресин, окситоцин, тиреотропін, речовина Р, вазоактивний інтестинальний пептид тощо. Доведено, що в імунорегуляції приймають участь ендорфіни і енкефаліни. Окрім цього, встановлено, що функція імунної системи регулюється такими мозковими структурами, як гіпоталамус, гіпофіз, епіфіз, мигдалина та вентральне поле гіпокампу тощо, а також нейрохімічними системами мозку – дофамінергічною, серотонінергічною тощо.

Значна зацікавленість проблемою взаємозв’язку нервової, ендокринної та імунної систем виникла після того, коли в експерименті була помічена зміна стереотипів поведінки й показників імунної системи в лабораторних тварин. При цьому особлива увага вчених була спрямована на вивчення взаємодії цих систем при стресових ситуаціях. Більшість вчених вважають, що імунну та нервову систему необхідно розглядати як єдину систему адаптації високого рівня. Ці системи формують функціональний бар’єр, завдяки якому відбувається корекція і пристосування організму до змін довкілля. До числа основних проявів порушення цього бар’єру відносяться невротичні й соматичні розлади, які часто перебігають з тривожними станами, проявами психічної дезадаптації, які опосередковано зв’язані із змінами показників імунної системи і носять неспецифічний характер. На теперішній час встановлено, що при розвитку тривожних станів відбувається активація Т-лімфооцитів, які регулюють продукцію цитокінів. Цитокіни впливають на виділення й обмін норадреналіну і серотоніну в головному мозку, особливо в гіпоталамусі та гіпокампі, виявляючи як стимулюючу, так і гальмуючу дію на дофамінергічні, ацетилхолінергічні й серотонінергічні нейротрансмітерні системи, модулюючи емоційний стан і активуючи когнітивні функції.

Як вказувалося вище, нервова, імунна та ендокринна системи – це загальна система реагування на зовнішні стимули і подразники – системи адаптації. Вплив стресових чинників на організм супроводжується активацією функції кори наднирників з наступним імуносупресивним впливом кортикостероїдів, що відноситься до захисної реакції організму, скерованої на формування захисту від каскаду гіперреактивних імунних реакцій та стимуляції автоімунних механізмів. Подальше прогресуюче зростання кортикостероїдзалежної супресії призводить до розвитку значних імунодефіцитних порушень, а також розладів адаптаційних механізмів взаємодії нервової, імунної та ендокринної систем.

Виділяють наступні механізми взаємодії нейроендокринної та імунної систем:

1. Лімфоїдна тканина має симпатичну та парасимпатичну інервацію. Особливо багата нервовими волокнами селезінка, симпатичні нерви якої є відгалуженнями сонячного сплетіння, а парасимпатичні - відходять від правого блукаючого нерва. Лімфатичні вузли мають менш розвинену інервацію. Виявлені контакти адренергічних волокон з лімфоцитами та макрофагами. Парасимпатична нервова система стимулює всі стадії формування імунної відповіді.

2. Нервова система здатна контролювати секрецію деяких гормонів різної хімічної природи (кортикостероїдів, пептидних гормонів гіпоталамуса і гіпофіза, таких як тироксину, адреналіну, дофаміну тощо).

3. Лімфоцити, клітини глії (астроцити) та мікроглії на своїй поверхні експресують рецептори для деяких гормонів, медіаторів, нейропептидів, в т.ч. для стеродів, катехоламінів, енкефалінів, ендорфінів, цитокінів тощо.

 

Нервова та імунна системи мають спільні риси щодо свого функціонування:

· Мозок та імунна система здатні розпізнавати і запам’ятовувати певний об’єкт, тобто це системи, які володіють пам’яттю.

· Зв’язок між імунною та нервовою системами здійснюється за допомогою розчинних медіаторів.

· На поверхні лімфоцитів наявні рецептори для нейромедіаторів (ацетилхоліну, дофаміну, енкафалінів, ендорфінів тощо).

· Кількість клітин, які функціонують у кожній системі майже однакова і складає 10¹².

 

До центральних органів регуляції відноситься гіпоталамус, який дає початок складному еферентному шляху передачі центральних нейрорегуляторних впливів на імунокомпетентні клітини, на яких експресовані відповідні рецептори до нейротрансмітерів, нейропептидів, гормонів ендокринних залоз тощо. Принципово важливими стали роботи щодо вивчення нейротропної активності цитокінів. Було доведено що IL-1, IL-2, IFN-γ, TNF-α здатні приймати участь в регуляції функції ЦНС. Пептидні нейроімунні ліганди мають спільні для обидвох систем рецептори. Так, імунокомпетентні клітини синтезують нейропептиди, а клітини нейроендокринної системи продукують лімфокіни й монокіни. На основі цього можна стверджувати, що ці три системи володіють і використовують однаковий набір сигнальних молекул у вигляді фізіологічно активних субстанцій - цитокінів для внутрішнього системного й міжсистемного зв’язку. Окрім цього, вони володіють однаковим спектром рецепторів для загальних лігандів.

Гіпофіз здатний синтезувати різні регуляторні пептидні гормони: адренокортикотропний (АКТГ), тиреотропний (ТТГ), соматотропний (СТГ), аргінін-вазопресин, окситоцин, нейрофізін, пролактин, вазоактивний інтестинальний поліпептид. Моноцити, лімфоцити, селезінкові макрофаги також продукують або стимулюють утворення АКТГ, ендорфінів, γ -меланостимулюючих гормонів, коритикотропноподібного пептиду; у кістковому мозку синтезується мет-енкефалін, β -ендорфін; у тимусі - лей- і мет-енкефаліни, β -ендорфін; плазматичні клітини слизової ШКК синтезують - β -ендорфіни; Т-лімфоцити - енкефаліни і СТГ; гранулоцити - вазоактивний інтестинальний поліпептид.

Виявилося, що вираженими ендокриноподібними властивостями володіють деякі цитокіни. Наприклад, α - і β -IFN індукують синтез кортикостероїдів подібно до АКТГ; механізм синтезу меланіну подібний до синтезу меланотропіну; збільшення зв’язування йоду з клітинами щитоподібної залози подібний до тироксину; пригнічення активності інсуліну подібно до впливу глюкагону, а також збуджують активність нейронів. IL-1 через гіпоталамус модулює секрецію ендорфінів, регулює в крові рівень АКТГ, кортикостерону, глюкози; IL-2 стимулює проліферацію і диференціацію олігодендроцитів, збуджуює активність нейронів гіпоталамусу, регулює експресію генів на клітинах гіпофіза, збільшуює рівень АКТГ і кортизону в крові; α -ТNF - збільшує поріг чутливості на біль і пригнічує локомоторну активність. У клітинах ЦНС утворюються інтерферони, інтерлейкіни, фактор некрозу пухлин, тимічні пептиди.

Процес імуногенезу супроводжується перебудовою або змінами наступних гормонів: альдостерону, глюкокортикоїдів, тестостерону, АКТГ, тироксину, пролактину тощо.

Найчастіше при антигенній стимуляції змінюється рівень кортикостероїдів (вже через 30-60 хвилин). Реалізація глюкокортикоїдних реакцій на антигенну стимуляцію відбувається за участю гіпоталамо-гіпофізарного комплексу. Підвищення рівня глюкокортикоїдів у крові впливають на імунну відповідь шляхом посилення виходу нейтрофілів з кісткового мозку, зниження числа циркулюючих макрофагів, депонування Т-лімфоцитів у кістковому мозку, зміна продукції IL-1, IL-2, IFN-γ, підвищення синтезу IgG та IgM.

Завдяки відкриттю рецепторів до нейромодуляторів на мембранах імунокомпетентних клітин були встановлені механізми щодо сприймання цими клітинами змін, які відбуваються в процесі взаємодії між нервовою та імунною системами. Серед нейропептидів, які безпосередньо працюють у нервовій системі, важливу роль у регуляції імунної системи відіграють енкефаліни. На основі проведених досліджень було показано, що після стимуляції рецепторів до мет-енкефаліну на Т-лімфоцитах селезінки, підвищується активність натуральних кілерів та продукція IL-2. Опіоїдні пептиди (ендорфін, мет-енкефалін, морфін) стимулюють активність гранулоцитів до фагоцитозу, натуральних кілерних клітин, пригнічують активність адгезивних молекул. Вивчена роль в імунних процесах таких пептидних регуляторів, як субстанція Р та соматостатин. Показано, що субстанція Р стимулює проліферацію та диференціацію клітин лімфоїдної тканини та секрецію ними цитокінів, в т.ч. протипухлинних цитокінів. Т- і В-лімфоцити володіють рецепторами до субстанції Р. Соматостатин пригнічує вивільнення з базофілів і мастоцитів (тучних клітин) біологічно-активних речовин, знижує активність Т-лімфоцитів.

На основі проведених досліджень було встановлено, що АКТГ, глюкокортикоїди, андрогени, естрогени, прогестерон, паратгормон пригнічують активність імунної системи; окситоцин і вазопресин; тироксин, кальцитонін, мелатонін та інсулін - стимулюють синтез антитіл та фагоцитоз.