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A pesquisa mostra como a interacção entre nervoso e sistemas imunitários ocorre em infecções do pulmão

Quando o corpo está lutando a infecção, o sistema imunitário retrocede na grande velocidade. Mas a evidência emergente sugere na participação de outra, um pouco surpreendente, jogador neste processo: o sistema nervoso.

Pesquisa nova da Faculdade de Medicina de Harvard, conduzida nos ratos, mostras apenas como a interacção entre o nervoso e os sistemas imunitários ocorre em infecções mortais do pulmão; um indício tentativo em uma interacção complexa entre dois sistemas vistos tradicional como desligado.

Os resultados, publicados o 5 de março na medicina da natureza, revelam que os neurônios que levam sinais do nervo a e dos pulmões suprimem a resposta imune durante a infecção com o estafilococo - áureo, uma bactéria que esteja crescendo cada vez mais impermeável aos antibióticos e emerja enquanto um assassino superior dos pacientes hospitalizados, que immunocompromised e são enfraquecidos frequentemente em geral.

Os resultados, os pesquisadores disseram, sugerem que isso visar o sistema nervoso poderia ser uma maneira de impulsionar a imunidade e possa ajustar a fase para a revelação de aproximações nonantibiotic para tratar infecções bacterianas recalcitrantes.

“Com a emergência rápida de organismos resistentes aos medicamentos, tais como o staph meticilina-resistente - áureo, as aproximações nonantibiotic a tratar infecções bacterianas são gravemente necessários,” disse o investigatorIsaac superior Chiu do estudo, professor adjunto no departamento da microbiologia e do Immunobiology na Faculdade de Medicina de Harvard. “Visar o sistema nervoso para modular a imunidade e tratar ou impedir estas infecções podia ser uma tal estratégia.”

Os neurônios sensoriais jogam um papel protector detectando estímulos adversos e alertando o corpo que algo é awry. Nos pulmões, as projecções dos neurônios detectam a pressão mecânica, a inflamação, as mudanças de temperatura e a presença de irritantes químicos, a seguir enviam um alerta ao cérebro; uma notificação que possa vir sob a forma da dor, da constrição da via aérea ou de uma tosse que expila agentes ou partículas prejudiciais das vias aéreas.

Mas o estudo novo revela que quando os pulmões do rato são invadidos pelas bactérias do staph, estes neurônios do guardião interferem com a capacidade do órgão para lidar com a infecção. Especificamente, reduzem a capacidade dos pulmões para chamar diversos tipos de pilhas doença-de combate em resposta à infecção. Uma série de experiências conduzidas nos ratos revelou aquela que desabilita estes neurônios promoveu o recrutamento da pilha imune, aumentou a capacidade dos pulmões para cancelar as bactérias e impulsionou a sobrevivência em ratos staph-contaminados.

Os resultados, os pesquisadores disseram, sugerem que as classes diferentes de neurônios sensoriais possam ser envolvidas em conter ou em promover a resposta imune. Uma outra possibilidade é que determinados micróbios patogénicos podem ter evoluído para sequestrar e explorar um caminho immunosuppressive a seu benefício; um mecanismo da sobrevivência para algumas classes de bactérias infecciosas, disse o co-autor Stephen Liberles do estudo, professor da biologia celular na Faculdade de Medicina de Harvard.

O interesse da equipe na interferência entre os sistemas imunes e nervosos provem do trabalho recente conduzido por Chiu e por colegas. A pesquisa mais adiantada de Chiu mostrou que quando as pilhas de nervo detectam invasores bacterianos, produzem a dor durante a infecção. A outra pesquisa revelou a participação do sistema nervoso nos modelos animais da asma alérgica.

A equipe suspeitou que as pilhas de nervo jogariam um papel protector em infecções bacterianas impulsionando a resposta imune para proteger os pulmões, mas as experiências revelaram o exacto oposto a. Muito a sua surpresa, os cientistas encontrou que os neurônios umedeceram a imunidade do pulmão e agravou resultados nos ratos com pneumonia bacteriana. Para determinar como as pilhas de nervo afectam a imunidade, os cientistas os neurônios genetically ou quimicamente deficientes do pulmão e compararam então a actividade de diversos tipos de pilhas imunes envolvidas na protecção da infecção. Igualmente monitoraram a sobrevivência animal e tomaram medidas fisiológicos tais como a temperatura corporal e o número de bactérias nos pulmões. Em um grupo de experiências inicial, os pesquisadores injectaram ratos; metade com neurônios intactos e metade com os neurônios quimicamente deficientes; com as bactérias resistentes aos medicamentos do staph. Comparado com os ratos com os receptors intactos do nervo, os ratos com neurônios deficientes controlaram suas temperaturas corporais melhor, abrigado 10 vezes menos bactérias em seus pulmões 12 horas após a infecção e foram marcada mais capazes de superar e de sobreviver a infecção. Dezesseis de 20 ratos com neurônios intactos sucumbiram à infecção. Pelo contraste, 17 de 18 ratos com neurônios deficientes sobreviveram.

Os pulmões dos ratos com os neurônios genetically ou quimicamente deficientes eram igualmente melhores em neutrófilo de recrutamento; as tropas micróbio-de combate do corpo que fornecem primeiras respostas durante infecções devorando as bactérias decausa. Estes ratos chamaram quase duas vezes tantos como neutrófilo delimitação como fez ratos com neurônios intactos. Mas os neutrófilo nestes animais não eram simplesmente mais numerosos. Eram igualmente mais ágeis e mais eficientes em seu desempenho. Como uma medida da agilidade, os pesquisadores compararam como os neutrófilo bons em ambos os grupos controlaram patrulhar capilares do sangue do pulmão; uma capacidade chave que permita que estas pilhas façam a varredura para a presença de micróbios patogénicos decausa. Os neutrófilo nos animais com os neurônios quimicamente deficientes rastejaram mais distante, cobrindo maiores distâncias. Eram igualmente mais pegajosos e assim mais capazes da aderência às paredes de vasos sanguíneos, o local de sua acção do micróbio-devoramento.

“Nós observamos uma diferença impressionante na presença do neutrófilo e comportamento entre os dois grupos,” disse Pankaj Baral, um research fellow na microbiologia e no immunobiology na Faculdade de Medicina de Harvard e no primeiro autor no estudo. Os “neutrófilo nos ratos com neurônios deficientes eram simplesmente melhores em fazer seu trabalho.”

Adicionalmente, os ratos com neurônios deficientes marshaled mais eficientemente diversos tipos de cytokines, sinalizando as proteínas que regulam a inflamação, a infecção e o afastamento bacteriano. Nos animais com neurônios deficientes, os níveis destes ascendentes ramped das pilhas inflamatórios e abrandados muito mais rapidamente, indicando que estes ratos eram capazes de montar uma resposta imune mais rápida nas fases iniciais de infecção.

Inversamente, os ratos com os neurônios intactos mostrados suprimiram a função em uma classe de pilhas imunes protectoras conhecidas como pilhas de T do delta da gama, um tipo de glóbulo branco protector encontrado na maior parte nos tecidos da barreira que alinham uma variedade de órgãos, incluindo os pulmões. Um grupo de experiências final reveladas apenas como os neurônios suprimiram a imunidade. Os pesquisadores observaram que uma molécula imune da sinalização se liberou localmente pelos neurônios; um neuropeptide conhecido como CGRP-; foi aumentado marcada nos ratos com os receptors intactos do neurônio durante a infecção mas ausente nos ratos com neurônios deficientes. Os pesquisadores observaram que a liberação desta molécula interferiu com a capacidade dos pulmões para chamar neutrófilo, cytokines e pilhas de T immunoprotective do delta da gama. As experiências em pratos do laboratório revelaram que CGRP interrompeu a capacidade de pilhas imunes para matar as bactérias. Quando os pesquisadores obstruíram a produção de CGRP nos animais vivos contaminados com staph, estes ratos mostraram uma capacidade aumentada para lutar a infecção.

Tomados junto, estes resultados mostram que os neurônios do pulmão permitem a liberação de CGRP durante infecções do pulmão e que obstruir a actividade de CGRP melhora a sobrevivência na pneumonia bacteriana.

“A delineação tradicional entre nervoso e sistemas imunitários está obtendo nosso dos resultados relevo obscuro e a ideia que interferência destes dois sistemas para regular a função de cada um,” Chiu disse. “Enquanto nós nos movemos para a frente, os imunologista devem pensar mais sobre o papel do sistema nervoso, e os neurocientistas devem pensar mais sobre o sistema imunitário.”