Обнаружив чужеродный элемент, иммунная система высвобождает поток иммунных клеток и веществ, способствующих воспалению. Этот воспалительный ответ должен контролироваться с высокой точностью: если он слишком слабый, организм подвергается большему риску заражения; если же он слишком сильный, то может повредить собственные ткани и органы. Предыдущие исследования показали, что блуждающий нерв, обширная сеть нервных волокон, соединяющая тело с мозгом, влияет на иммунный ответ. Однако конкретные нейроны головного мозга, активируемые иммунными стимулами, оставались загадкой.

Чтобы выяснить, как мозг контролирует иммунный ответ организма, ученые отследили активность клеток головного мозга после инъекции в брюшную полость мышей бактериальных соединений, вызывающих воспаление.

Исследователи обнаружили нейроны в стволе головного мозга, которые активировались в ответ на иммунные сигналы. Стимуляция этих нейронов с помощью лекарственного препарата снизила уровень воспалительных молекул в крови мышей. Напротив, подавление активности этих нейронов привело к неконтролируемой иммунной реакции, при которой количество воспалительных молекул увеличилось на 300% по сравнению с уровнем у мышей с функционирующими нейронами ствола мозга. То есть эти нервные клетки поддерживали воспалительную реакцию на соответствующем уровне.

Дальнейшие эксперименты выявили две отдельные группы нейронов в блуждающем нерве: одни реагируют на провоспалительные молекулы иммунной системы, а другие — на противовоспалительные. Эти нейроны передают свои сигналы в мозг, позволяя ему отслеживать ход иммунного ответа. У мышей с состояниями, характеризующимися чрезмерной иммунной реакцией, искусственная активация нейронов в блуждающем нерве, передающих противовоспалительные сигналы, снизила воспаление.

Открытие этой новой сети взаимодействия между телом и мозгом может предложить способ контроля за иммунной реакцией при различных заболеваниях, например, аутоиммунных или при длительном ковиде. Существуют данные о том, что методы лечения, воздействующие на блуждающий нерв, могут быть эффективны при рассеянном склерозе и ревматоидном артрите.

Согласно Стивену Либерелесу, нейробиологу из Гарвардской медицинской школы, помимо нейронной сети, выявленной в данном исследовании, могут существовать и другие пути, по которым организм передает иммунные сигналы в мозг. Более того, по-прежнему неизвестны механизмы, с помощью которых мозг посылает сигналы обратно иммунной системе для регуляции воспаления.