Як стрес знижує нашу імунну систему
Автор ІНСЕРМ
Зв'язок між психологічним стресом та зниженням імунного захисту давно встановлений, однак чому і як це було недостатньо зрозуміло. Команда щойно показала, за допомогою якого біологічного механізму функціонує асоціація.
Вже кілька років наукове співтовариство цікавиться наслідками психологічного стресу для здоров’я. Зокрема, дослідження показали, що у разі зараження стрес пов’язаний зі зниженням ефективності системи імунного захисту. Зі своєю командою Софі Уголіні, директор дослідження досліджень в галузі імунології в Марселі-Люміні (Inserm/CNRS/Університет Екс-Марселя), намагалася біологічно пояснити цю асоціацію. Їх результати опубліковані в Journal of Experimental Medicine .
Певний тип рецепторів, що зв’язується з гормонами
Дослідників цікавили рецептори, що експресуються на поверхні численних клітин тіла (включаючи імунні клітини) і які є специфічними для гормонів стресу, адреналіну та норадреналіну: β2-адренергічних рецепторів. Щоб вивчити їх роль, команда спочатку імітувала ситуацію хронічного стресу у мишей, вводячи молекулу протягом семи днів, яка, як і гормони стресу, стимулює β2-адренергічні рецептори. Потім вона піддала тварин вірусу сімейства герпесу, цитомегаловірусу MCMV. Тоді виявилось, що рівень смертності «стресових» мишей, які отримали молекулу, набагато вищий, ніж у необроблених мишей (90% проти 50%).
По-друге, дослідники оцінювали стійкість тварин до інфекції за відсутності цих рецепторів. Для цього вони піддавали мишам, генетично модифікованим, відсутність β2-адренергічних рецепторів до цитомегаловірусу. У цих тварин гормони стресу більше не могли зв’язуватися з β2-рецепторами і, отже, більше не могли діяти. Ці миші були набагато краще стійкі до вірусної інфекції (90% виживання порівняно з лише 50% для контрольних мишей). Отже, ці початкові результати дозволяють припустити, що стимуляція β2-адренергічних рецепторів гормонами стресу відповідає за ослаблення імунної системи в ситуації психологічного стресу. .
Робота, яка відкриває нові терапевтичні перспективи
Щоб краще зрозуміти механізми, що беруть участь, команда також проаналізувала імунну відповідь мишей, у яких відсутні β2-адренергічні рецептори. Вона спостерігала збільшення вироблення запальних цитокінів, молекул, що виробляються імунними клітинами, та сприяння елімінації вірусів.
Зокрема, дослідники виявили, що β2-адренергічні рецептори особливо пригнічують реакцію певних імунних клітин, клітин природного вбивці (NK). Стимульовані гормонами стресу, β2-адренергічні рецептори заважають цим природним вбивцям виробляти певний тип цитокінів, необхідний для усунення вірусів.
"Ми експериментально підтвердили, що гормони стресу, які зв'язуються з β2-адренергічними рецепторами, знижують імунну відповідь і що це включає зменшення продукції певних запальних цитокінів, необхідних для елімінації вірусів", пояснює Софі Уголіні. На думку дослідника, ця робота може відкрити терапевтичні перспективи. "Націлюючись на β2-адренергічний рецептор, справді можна було б у певних патологічних контекстах зняти імунні гальма, спричинені стресовим станом", - робить висновок Софі Уголіні.
Надмірний стрес робить імунні клітини надмірно активними
Стаття Аньєса Ру, опублікована 8 листопада 2013 року
Щойно дослідники показали, що інтенсивний і регулярний стрес модифікує експресію генів, присутніх у лейкоцитах. Потім ці модифіковані клітини піддаються надмірним імунним реакціям, що може призвести до запалення. .
У невеликих дозах стрес приносить користь і забезпечує енергію, необхідну тілам для щоденних труднощів. Однак якщо проблеми тривають занадто довго, стрес стає поганим. Він може впливати на симпатичну нервову систему, яка контролює велику кількість несвідомих видів діяльності, таких як серцебиття та скорочення гладких м’язів. Згідно з недавнім дослідженням, люди, які занадто стурбовані, мають як мінімум удвічі більше шансів отримати серцевий напад. Однак механізми, за допомогою яких стрес впливає на здоров’я, все ще залишаються загадкою.
Дослідники з Університету штату Огайо вивчали вплив хронічного стресу на імунну систему. Їх результати, опубліковані в журналі Pnas, показують, що він впливає безпосередньо на експресію генів у білих кров'яних клітинах і призводить до загострення захисних реакцій. Цей непомірний імунітет може збільшити ризик серцево-судинних проблем, ожиріння та діабету. .
У чотири рази більше білих кров’яних тілець у стресованих мишей
Для цього дослідження вчені проаналізували вплив стресу на мишей, використовуючи усталену поведінкову модель. Спочатку кількох чоловіків завели в клітку так, щоб була побудована ієрархія. Потім автори помістили ще одного агресивного чоловіка в цю спільноту на дві години. Вони повторили цю операцію кілька разів, і таким чином створили стрес у гризунів. "Наприкінці експерименту миші знаходились у стані хронічного стресу", - говорить Джон Шерідан, директор цього дослідження.
Кістковий мозок мишей виробляє мільярди еритроцитів і білих клітин щодня. Попередні результати показали, що в умовах стресу це явище є упередженим і що лейкоцити народжуються активніше, ніж очікувалося. Іншими словами, імунні клітини у стресованих мишей надмірно продуктивні і можуть пошкодити здорові тканини тіла.
Щоб зрозуміти це явище, дослідники спочатку порівняли кількість білих кров'яних клітин, що є у нормальних мишей, з кількістю лейкоцитів, що зазнали стресу. Їх результати ясні: стрес в чотири рази збільшує кількість імунних клітин у крові та селезінці .
У мишей, як і у людей, раптовий стрес призводить до імунітету
По-друге, автори проаналізували та порівняли експресію генів білих кров'яних тілець у двох типів мишей. Потім вони виявили у страждаючих тварин 3000 по-різному експресованих генів, значна частина яких бере участь у запальних реакціях. Ці результати демонструють, що імунні клітини стресованих гризунів мають генетичне обладнання, сприятливе для запалення. "Попередні дослідження показали зв'язок між стресом і запаленням, і наша робота підтверджує цю зв'язок на генетичному рівні", - говорить дослідник.
Нарешті, вчені провели тести на людях. Вони проаналізували зразки крові людей із соціально-економічним статусом, які вважаються більш-менш стресовими. Потім вони виявили 387 генів з різною експресією залежно від рівня тривожності. Майже третина цих генів були ідентичними генам, виявленим при аналізі у стресованих мишей. "Цей експеримент показує, що коли мова заходить про реакцію на стрес, миші та люди не так сильно відрізняються", - робить висновок вчений.