Оптимістом бути вигідно: здоров'я у них міцніше, а цитокінів - менше
В здоровому тілі здоровий дух, вчать нас з раннього дитинства, намагаючись прищепити любов до спорту і активного способу життя. Дух людини і його тіло, безперечно, пов'язані, але зв'язок ця складна, і тільки зараз вчені поступово починають розуміти її механізм і шукають відповідь вже на більш конкретне запитання: як взаємодіють імунна і нервова системи і як емоційний стан людини впливає на його фізичне здоров'я?
Ще стародавні лікарі відзначали, що емоційний фон людини відбивається на його здоров'я. Так, грек Гален (γαλην # 972; ς; 129/131-ок.200) зауважив, що меланхолійні жінки більш схильні до раку грудей, ніж жінки з живим темпераментом. Але вивчати всерйоз, за допомогою об'єктивних фізіологічних методів, як саме емоційний стан живих істот впливає на їх фізичний стан, почали лише в ХХ столітті.
Одним з піонерів в цій області був американський психофізіолог Уолтер Кеннон (Walter Cannon. 1871-1945), предметом дослідження якого стало вплив на травлення болю, страху, голоду і люті. Вивченню біологічного сенсу тілесних змін, пов'язаних з ними, була присвячена дослідницька програма Кеннона, результати він зафіксував у книзі «Фізіологія емоцій. Тілесні зміни при болю, страху, голод і люті »(її український переклад вийшов в 1927 році). На лабораторних тварин Кеннон показав, що ці емоції здатні приводити до порушення функцій шлунково-кишкового тракту.
Численні спостереження за людьми демонстрували, що хворі в стані психічних розладів гірше відповідають на вакцинацію. у них число захисних білкових антитіл у відповідь на введення вакцини помітно понижена в порівнянні з душевно здоровими людьми.
Перші ж експерименти в області психонейроімунології - галузі медичної науки, що вивчає взаємодію імунної та нервової систем, - були проведені в 1975 році американськими вченими Робертом Ейдер (Robert Ader) і Ніколасом Коеном (Nicholas Cohen) в Університеті Рочестера (University of Rochester). Вони пропонували лабораторним щурам підсолоджену воду з ліками, яке викликає нудоту і занепад захисних сил організму. Після того як щури звикли до цієї реакції, їм перестали давати ліки, тварини отримували тільки підсолоджену воду. Дивно, але щури і тоді переживали занепад сил і навіть вмирали. Психологічне очікування негативного ефекту позначалося на фактичний стан імунної системи.
Пізніше були знайдені нервові шляхи, які закінчуються на тимусі (вилочкової залози). В тимусі проходить дозрівання, диференціювання і «навчання» клітин імунної системи - лімфоцитів. Так що сигнали з мозку здатні безпосередньо контролювати роботу імунної системи. Причому, якщо вірити даним, отриманим в дослідженнях, що проходили під керівництвом професора Річарда Девідсона (Richard Davidson) в Університеті штату Вісконсін (University of Wisconsin-Madison), такий контроль цілком може бути свідомим.
Численні статистичні дані вказують на те, що люди, які оптимістично дивляться на життя, мають більш міцним здоров'ям, але основи цього феномена довгий час не були зрозумілі.
Через шість місяців після вакцинації випробовувані з підвищеною активністю в лівій півкулі мозку показали більшу кількість антитіл до вірусу грипу, тобто вакцинація пройшла більш успішно. Відомо, що люди з високою активністю в правій півкулі мозку більш схильні до негативних емоцій, ніж ті, чий мозок активніший в лівій півкулі. Так що бути оптимістом дійсно вигідніше, навіть імунна система у них працює краще.
Існує і зворотний зв'язок: хворе тіло впливає на функції мозку і може навіть призвести до розвитку душевних розладів. На початку ХХ століття була запропонована «інфекційна теорія психозу», згідно з якою рушійний фактор розвитку таких розладів, як шизофренія, - бактеріальні інфекції. Інфекції, отримані ще в утробі матері, можуть збільшити ризик розвитку шизофренії в дорослому віці. Але ж далеко не всі діти, які перенесли інфекції, стають шизофрениками. Очевидно, що зв'язок тут не настільки однозначна.
Більшу частину мозку складають клітини так званої глії. Ці клітини не проводять нервові імпульси, але без них неможливе функціонування мозку. Чисельність клітин глії приблизно в десять разів перевищує чисельність безпосередньо нейронів (нервових клітин, здатних проводити електричні імпульси). У самій глії виділяють кілька типів клітин, включаючи так звані мікроглію, астроцити, олігодендроціти, Шванновские клітини. Перераховані типи клітин відрізняються за своїм зовнішнім виглядом, за кількістю, розмірами і формою відростків, за специфікою виконуваних функцій.
Наприклад, Шванновские клітини обертають, покривають відростки нервових клітин, забезпечуючи проведення нервового імпульсу (подібно кабелю, який має проводить стерженёк, але покритий ізоляційною стрічкою). Інші типи клітин виконують опорну, захисну, живильну функції, виділяють фізіологічно активні речовини. Вважається також, що без гліальних клітин неможлива регенерація периферичного нервової системи, неможливо відновлення нервової тканини після пошкодження.
Цікаво, що інфекції в ранньому віці (включаючи інфекції на третьому триместрі в утробі матері) призводять до так званого «праймінга» мікроглії (microglial cell priming). Це означає, що наступна інфекція буде викликати ще більший імунну відповідь і ще більше пригнічення функцій мозку.
Мікроглія (зелений колір) і нейрони (червоний) мозку ембріона рибки смугастий даніо. Фото: European Molecular Biology Laboratory
Такий зв'язок між первинною інфекцією та наслідками в дорослому стані була показана в дослідженнях під керівництвом Стейсі Білбо (Staci Bilbo) в Університеті Дьюка (Duke University). В ході експерименту були використані дві групи новонароджених щурят. Першій групі вводили в черево фізіологічний розчин, абсолютно безпечний для організму. Друга група отримувала ін'єкцію липополисахарида (ЛПС) - компонент оболонки бактерії, який запускає імунну відповідь у тварин. Паралельно щурят тестували на розвиток пам'яті. Тварин поміщали в куб. Після того як пацючок ознайомився з новою навколишнім середовищем, на дно куба на кілька миттєвостей подавалося електричну напругу.
Якщо тварина здатна запам'ятовувати, то наступного разу при приміщенні в куб пацючок буде завмирати в очікуванні негативного відчуття. Через кілька тижнів експеримент повторили. Тільки в цей раз крисята, які отримували ін'єкцію фізіологічного розчину, були розділені ще на дві групи: одна з них знову отримала фізіологічний розчин, друга ж - в перший раз зіткнулася з ін'єкцією ЛПС. Невірна до цього моменту вже підросли, тому їх можна вважати моделлю юнацького віку у людини. І перша, і друга група щурят були здатні запам'ятати куб і очікували удару струму в завмирає позі.
Невірна, які в ранньому віці отримали ін'єкцію ЛПС, тепер теж підросли і теж були розділені на дві нові групи. Одна отримала фізіологічний розчин і була здатна запам'ятати негативний досвід в кубі. Частина, що залишилася група тварин отримала ін'єкцію ЛПС вдруге у своєму житті, і ці тварини були не в змозі запам'ятати той факт, що в кубі їх чекає небезпека. У тварин, які пережили імунну відповідь в ранньому віці, а потім в юнацтві, були виявлені проблеми з пам'яттю. Якщо таким тваринам ввести блокатори освіти цитокінів, то пацюки будуть краще запам'ятовувати і будуть краще адаптуватися до нових умов.
Описані експерименти породили багато запитань і побоювань. Перший з них - це питання вакцинації дітей. Чи варто робити вакцину, чи не призведе вона до праймінга глії і подальшого сильного імунної відповіді на нешкідливу застуду? Друге питання - це питання про те, наскільки можливо пророкування порушень когнітивних функцій у дітей, які пережили інфекції в ранньому віці? Ці проблеми активно вивчаються, але поки щеплення все-таки рекомендовані до проведення.
Залишається не зовсім зрозуміло, навіщо під час хвороби наш мозок «відключається»? Який фізіологічний сенс такого відключення? Одна з гіпотез полягає в тому, що хвороби в молодому віці допомагають «виточити» мозок. Справа в тому, що під час розвитку в мозку формується безліч контактів (синапсів) між нервовими клітинами. Якщо розвивати будь-якої навик, то синапси, відповідальні за нього, стають сильнішими, а непотрібні контакти поступово сходять нанівець. Під час хвороб ми використовуємо тільки найпотрібніші контакти, необхідні для виживання. Решта ж не утримуються і виявляються менш важливими на даний момент. Так мозок поступово «виточує» свої функції, оптимізує клітинні контакти.
Американські вчені Роберт Ейдер і Ніколас Коен довели на лабораторних тварин, що навіть одне лише очікування негативного впливу здатне пригнічувати імунну систему організму і приводити до занепаду сил. Чекаєш чогось поганого - відчуваєш себе гірше. Фото (Creative Commons license): Sarah Fleming
Зв'язок стану імунної системи і мозку простежується і в інших областях. Так, потужну імунну відповідь може вплинути на розвиток хвороби Паркінсона, хвороби Альцгеймера, розсіяного склерозу, нейродегенеративних станів, викликаних вірусом імунодефіциту людини. Імунні шляху можна використовувати для корекції перерахованих порушень. Один з найпростіших підходів - це блокування вироблення цитокінів. Однак ці молекули необхідні для базового функціонування нервової тканини і організму в цілому, тому доводиться шукати витонченіші методи впливу. Якщо говорити про зворотний зв'язок, то антидепресанти можуть бути використані не тільки для лікування душевного розладу, але і для корекції аутоімунних нейритів.
Взагалі, вивчення складних механізмів взаємодії між різними системами організму дозволяє вченим сподівається, що вдасться знайти обхідні шляхи в лікуванні тих серйозних хвороб, де прямі методи впливу показали себе неефективними.