מחקר חדש מגלה כיצד תאי חיסון מסתננים למוח, משפיעים על מחלות נוירולוגיות, בריאות הנפש ואפילו התנהגות – מעצבים את ההבנה שלנו לגבי תפקוד המוח ופתיחת טיפולים חדשים פוטנציאליים.
מחקר: הקשר הנוירואימוני בבריאות ובמחלות. קרדיט תמונה: סטודיו Corona Borealis / Shutterstock
מדענים חושפים כיצד מערכות החיסון והעצבים "מדברות" כל הזמן זו עם זו – לפעמים עם תוצאות מזיקות. בסקירה שפורסמה לאחרונה בכתב העת טֶבַעמדעני בתי הספר לרפואה של הרווארד בדקו כיצד תקשורת זו, המכונה אינטראקציות נוירואימוניות, יכולה לתדלק מחלות מוח, להשפיע על התנהגות ולהיות מעוצבת על ידי הסביבה והשינה שלנו.
פעילות חיסונית במוח
עדויות הולכות וגוברות מצביעות על כך שתאי חיסון ומוח מקיימים אינטראקציה מקרוב, ומשפיעים באופן משמעותי על בריאות המוח ומחלות. מחקרים מוקדמים על טרשת נפוצה הראו כי תאי חיסון פולשים למוח וגורמים לדלקת.
כעת, עדויות מצביעות על כך שפעילות חיסונית זו מעורבת גם בתנאים אחרים, כולל מחלות אלצהיימר ופרקינסון.
תאי CD8+ T המורחבים באופן קלונלי נמצאו בנוזל המוח השדרה של חולי אלצהיימר וידוע שהם מגיבים לחלבונים כמו עמילואיד-בטא. כמו כן נצפו תאים אלה כמכוונים לחלבוני טאו במודלים ניסיוניים, וגורמים נזק לנוירונים.
במחלת פרקינסון, תאי CD8+ T תוקפים אלפא-סינוקליין, ותורמים לאובדן עצב. באופן דומה, תאי T עוזר Th17, המייצרים אינטרלוקין -17 (IL-17), הושפעו בהתנוונות עצבית דופמינרגית הן במחלת פרקינסון והן בדמנציה של גוף לוי. תאי T המגיבים לחלבונים מסוימים מחמירים גם נזק עצבי של טרשת נפוצה.
עם זאת, תאי חיסון יכולים לפעמים לתמוך גם בתיקון. מחקרים הראו כי תאי T-תגוביים ב- CNS סייעו בשחזור הראייה במודלים של פגיעות עצב הראייה. החוקרים הציעו גם כי כמה תאי T interoceptive פועלים כחיישנים לנזק לרקמות ועלולים לסייע בריפוי על ידי תגובה לרמזים בגוף.
הסקירה דנה גם כיצד פעילות החיסון משנה את ההתנהגות. מחקרים מצאו כי קסנטין מתאי CD4+ T מקדם תגובות דמויות חרדה הנגרמות על ידי לחץ, ואילו IL-17 מתאי T γδ משפר את ההתנהגויות הקשורות לפחד. בנוסף, דלקת בעכברים בהריון הובילה לצאצאים עם קשיים חברתיים.
יתר על כן, זיהומים ולחץ כרוני נקשרו לתאי חיסון המשחררים מולקולות כמו מטריקס מטאלופרוטאינאז 8 (MMP8) ואינטרלוקין -6 (IL-6), שיכולים לשבש את מחסום הדם, ומשפיעים על מעגלי המוח השולטים על מצב הרוח והמוטיבציה ו אינטראקציה זו עשויה לתרום לדיכאון ולמשיכה חברתית במהלך מחלה. ממצאים אלה מראים כי פעילות חיסונית מעצבת הן את בריאות המוח והן את ההתנהגות בדרכים מורכבות.
גורמים תורמים
המדענים דנו עוד יותר כיצד דפוסי הסביבה, הדיאטה ודפוסי השינה שלנו מעצבים את האופן בו מערכת החיסון מתקשרת עם המוח. מיקרואורגניזמים, מזהמים ורכיבים תזונתיים יכולים כולם להשפיע על הקשר העדין הזה בין המוח למערכת החיסון.
ידוע כי מיקרוביומה של הבטן מייצרת מולקולות הנוסעות למוח ומשפיעות על תאי חיסון הן ישירות, על ידי חציית מחסום הדם-מוח, ובעקיפין, על ידי שינוי תאי חיסון הנודדים אחר כך למוח. מחקרים על עכברים מצאו כי שינויים בחיידקי הבטן משפיעים על תאי ה- T המעורבים בדלקת מוחית, ואילו תוצרי לוואי חיידקים מקדמים גם תיקון נוירונים.
בנוסף, ידוע כי הדיאטה משחקת חלק חשוב, עם תכולת מלח גבוהה הקשורה לתאי T דלקתיים מוגברים ופגיעה בתפקוד הקוגניטיבי. מצד שני, טריפטופן ממזון מווסת את האסטרוציטים, הממלאים תפקיד באיזון נוירואימוני.
הסקירה הדגישה את חשיבות השינה לבריאות המוח וחסינות. ידוע שמלטונין משפיע על קיטוב תאי CD4+ T, ואילו היפוקרטין מדכא את ייצור המונוציטים הדלקתיים, הקשורים לטרשת עורקים. אובדן שינה יכול לעורר תגובות דלקתיות, להחמיר את מחלות הלב ולתרום למצבים אוטואימוניים כמו נרקולפסיה. שינה מופרעת יכולה גם לתדלק תפקוד נוירואימוני לטווח הארוך.
למזהמים יכולים להיות השפעות משבשות דומות. מחקרים מצאו כי מזהמים כימיים יכולים להפעיל את קולטן הפחמימנים של אריל (AHR) בתאי מוח, להפעיל דלקת ולהדגיש את ההשפעה של רעלים סביבתיים על בריאות המוח.
ממצאים אלה מדגישים את התפקיד של חשיפות יומיומיות-מהאוכל שאנו אוכלים לאוויר שאנו נושמים וכמה אנו ישנים-בעיצוב עדין של תקשורת מוחית-חיסונית.
לומד את החיבור המוחי-חיסוני
הבנת החיבור המוח-חיסוני דורשת כלים מתקדמים כדי ללמוד כיצד תאים מתקשרים. הסקירה בחנה כמה מהשיטות החדשות הללו, כגון גילוי אינטראקציות ברקוד של כלבת ברשת עם רצף (Rabid-seq), המסמל ועוקב אחר אינטראקציות ספציפיות-נורון חיסוני.
המחקר דן גם בטכנולוגיות אחרות כמו BRIC-SEQ ו- MAP-SEQ, המשתמשות ברקוד ברקוד ויראלי כדי להתחקות אחר חיבורים נוירואימוניים, וליפסטיק, טכניקת תיוג ללימוד אינטראקציות חיסוניות in vivo. כלים אלה מאפשרים לחוקרים לזהות כיצד תאים חיסוניים ונוירונים מתקשרים ברקמות חיות.
בנוסף, אופטוגנטיקה ושתלים ביו -אלקטרוניים מאפשרים למדענים לתפעל מעגלים נוירואימוניים, לעורר נוירונים ספציפיים ולעקוב אחר האופן בו הם משפיעים על תגובות חיסון.
יתר על כן, מיפוי התנהגות תאי החיסון במוח מתקדם גם הוא, כולל כלי פרופיל מרחביים שונים העוקבים אחר מיקומי תאים ושיטות רצף רגישות לזמן הרושמות שינויים סלולריים מהירים. החוקרים דנו כיצד שילוב של גישות אלה הציע מבט ברור יותר כיצד תאי חיסון ומוח משפיעים זה על זה בבריאות ובמחלות.
מחקר עתידי
החוקרים מאמינים כי מחקרים נוכחיים בתחום שואפים למפות את כל הקשר הנוירואימוני ולחקור רשת אינטראקציות זו. הם מבקשים להבין כיצד תגובות חיסוניות קצרות מועד עלולות לגרום לשינויים לאורך זמן בתפקוד המוח והאם אתגרי החיסון בעבר יכולים להשאיר חותם על מעגלים נוירואימוניים, ומשפיעים על התנהגות ובריאות נוירולוגית לאורך זמן.
מדענים מקווים שפענוח דפוסים אלה יוביל לטיפולים המאזנים דלקת, מקדמים תיקון ומגנים על בריאות הנפש. עם זאת, המורכבות של רשתות אלה מהווה אתגר משמעותי, אשר ידרוש כלים מתקדמים וגם מודלים חישוביים כדי לפתור את מלוא היקףם.
