Механізми дії та функції цитокінів у нервовій системі

Спочатку цитокіни були охарактеризовані як фактори, що секретуються імунокомпетентними клітинами і беруть участь у регуляції функцій всередині імунної системи. Проте активними продуцентами цитокінів виступають також епітеліоцити та ендотелій судин, особливо при запальному процесі, а також клітини органів гемопоезу. В даний час є багато свідчень того, що цитокіни чинять вплив на фізіологічну регуляцію процесів у головному мозку і функціонують як месенджери взаємодії імунної та нервової систем. Доведено, що зміна системного рівня цитокінів чинить вплив на процеси у головному мозку. Крім того, доведено експресію цитокінів та їх рецепторів власне клітинами нервової системи [4].

Рис.2. Положення судинного органу кінцевої пластинки та інших структур мозку

Проте цитокіни не здатні долати гематоенцефалічний бар'єр, непроникний для великих гідрофільних поліпептидних молекул. Вплив цитокінів на нервову систему можна пояснити кількома механізмами. Вони можуть проникають в судинний орган кінцевої пластинки (СОКП - один з так званих ціркумвентрікулярних органів, тобто невеликих ділянок мозкової тканини, як би винесених "за бар'єр").

Тут ендогенні пірогени виходять за межі судин і, мабуть, посилюючи в клітинах СОКП синтез циклоксигенази, сприяють утворенню похідних арахідонової кислоти - простагландинів. Ліпофільні простагландини легко проходять бар'єр між СОКП і власне тканиною мозку і впливають на центри терморегуляції, обумовлюючи обмеження тепловіддачі, збільшення теплопродукції та підвищення температури тіла, та посилюючи експресію цитокінів клітинами мозку, зокрема клітинами глії.

Іншим механізмом є вплив цитокінів через периферійні структури нервової системи. Зокрема, через параганглії - це органи нейроендокринної системи, являють собою невеликі вузли, круглої або овальної форми, діаметром кілька мм, що нагадують периферичні ганглії нервової системи.

Параганглій розташовані в різних місцях тіла людини. Їх виявляють у області шиї і голови, в черевній і грудній порожнинах, близько черевної аорти, близько внутрішніх органів, у складі їхніх тканин (в мозковій речовині надниркових залоз, в міокарді, в передміхуровій залозі і ін органах), уздовж нервів, близько периферичних гангліїв нервової системи, в товщі вузлів симпатичного стовбура, в жировій тканині і т.д. Параганглій складаються з декількох типів клітин, головними з яких є клітини, що мають походження спільне з нервовою тканиною. Одні з цих клітин є ендокринними клітинами і можуть секретувати норадреналін або адреналін. Інші клітини є аналогами хемочутливих нейронів. Зокрема, вони можуть реагувати на концентрацію кисню і двоокису вуглецю в міжклітинному середовищі (наприклад в крові).

Рис.3. Схема розташування пара гангліїв у тілі людини.

Вважають, що головною функцією парагангліїв є участь у передачі інформації в центральну нервову систему по блукаючим нервах. Прикладом тому може бути участь парагангліїв в організації імунітету. Клітини парагангліїв, розташованих уздовж блукаючого нерва, мають мембранні рецептори для цитокінів, синтезованих макрофагами в кров. Цитокіни крові взаємодіють з рецепторами клітин периферичних парагангліїв. У відповідь клітини виділяють нейротрансмітери, що виконують функцію сигналів запуску і модифікації імунних реакцій, керованих нейрогуморальною системою [4].

Таким чином, у функціонуванні нервової системи беруть участь як системні цитокіни, так і ті, що синтезовані власними клітинами нервової системи.

Крім того, недавно встановлено існування "власне мозкових" цитокінів - нейтрофінів.

Рис.4. Будова молекули нейтрофіну ФРН (фактор росту нервів)

Нейтрофіни - це регуляторні білки нервової тканини, синтезуються в її клітинах (нейронах і глії), що діють локально - у місці вивільнення і індукують розгалуження дентритів і ріст аксонів. До них відносять: фактор росту нервів, церебральний фактор росту, нейтрофін-1, 3 та ін. Протизапальні фактори (інтерлейкіни 4,10) і нейтрофіни блокують пошкоджуючу дію нейротоксичних факторів на ультраструктури нервових і гліальних клітин [5].

Таким чином, цитокіни беруть участь у підтриманні гомеостазу та регуляції запальних реакцій та процесів регенерації при патологічних станах, виступають як фактори росту нервової системи, регулюють синтез медіаторів та поверхневих рецепторів клітинами нервової системи. Крім того, вони впливають на секреторну активність гіпоталамо-гіпофізарно-наднирникової осі, забезпечують інтеграцію функцій нервової та імунної системи, регулюючи через нейро-ендокринні механізми розвиток системної імунної відповіді.

Подібні статті

Родина Розові
Розові — велика родина, яка налічує до 100 родів і 3000-3350 видів космополітного поширення, але переважно вони зростають в помірних і субтропічних областях північної півкулі; тільки представники родини Хризобаланових із зигоморфними квітк ...

Поведінка самців щурів лінії Вістар при різних світлових режимах
В основі життєдіяльності живого організму лежать ритмічність і рухомість його фізіологічних, біохімічних та біофізичних функцій. Це енергетично вигідна і найбільш оптимальна форма існування. Узгодженність у часі і просторі всіх життєзабезп ...