Чувствительные нейроны на уровне обмена веществ запоминают первую встречу с аллергеном, чтобы при второй встрече простимулировать настоящую аллергическую реакцию.

У аллергии есть много разных факторов, внешних и внутренних, но в целом их действие сводится к тому, что иммунитет становится чрезмерно чувствителен к некоторым субстанциям – цветочной пыльце, определённой еде, шерсти животных и другим раздражителям. При этом известно, что аллергическая реакция часто возникает не сразу, то есть не после первого же контакта с аллергеном. Если аллергик, например, первый раз вдыхает пыльцу, у него всё может обойтись без насморка, кашля и прочих симптомов – но всё это произойдёт, когда он столкнётся с пыльцой ещё раз. Однако ведь предрасположенность у него уже есть, почему же она не сразу даёт о себе знать? Другая загадка аллергических реакций связана с тем, что они редко встречаются поодиночке, то есть у человека бывает аллергия сразу на несколько субстанций.

(Фото: Sven Mieke / Unsplash.com) 

Аллергены действуют на иммунные клетки, и если аллергия не началась сразу, то можно предположить, что аллергена было просто мало. Но в развитии аллергии участвуют также нервные клетки, которые тесно общаются с иммунными. С аллергенами к сенсорным нейронам приходят определённые белки, которые, во-первых, непосредственно активируют их, усиливая ощущение зуда, а во-вторых, побуждают нейроны выделять сигнальные вещества, привлекающие иммунные клетки. В недавней статье в журнале Immunity говорится, что особенности молекулярного аппарата нейронов могут объяснить две вышеупомянутые странности аллергий – что аллергические реакции часто запускаются со второго раза и часто развиваются сразу на несколько веществ. Дело в нейронной памяти, но не в той, которая обусловлена передачей электрохимических импульсов, а в метаболической. Аллергенные белки стимулируют в нейронах сигнальный путь, связанный с регуляторным белковым комплексом mTORC1, который стимулирует синтез белка, а также усиливают действие другого белка, PGC-1α, который регулирует обмен веществ и влияет на сборку и структуру митохондрий – энергетических клеточных органелл.

Именно благодаря этим переменам в метаболизме нейроны начинают выделять вещества, воздействующие на иммунные дендритные клетки и на клетки-хелперы, причём делают это так, что эти иммунные клетки становятся предрасположенными к аллергической реакции. Эксперименты на мышах показали, что если аллергена мало, то первого контакта с ним недостаточно, чтобы нейроны подействовали на иммунные клетки достаточно сильно. Однако нейроны запоминают это взаимодействие, и их сигнальные пути, влияющие на обмен веществ, остаются в «полуразогретом» состоянии. Когда аллерген появляется во второй раз, то даже если его снова будет мало, сигналы внутри нейронов выйдут на максимум, и метаболические изменения внутри нейронов усилят интенсивность сообщений своим иммунным напарникам – и вот тут-то аллергия и выходит наружу. Соединения, которые таким способом действуют на нейроны, есть у разных субстанций, поэтому и аллергическая реакция развивается на разные вещества.

При этом нейронная или, точнее, нейроиммунная память на аллергены со временем слабеет: если нейронам долго не попадаются молекулы, которые простимулировали их внутренние сигнальные цепи, то сигналы постепенно приходят в нормальное состояние. Если нейроиммунную память время от времени перезагружать – например, каким-нибудь лекарством – это, вероятно, поможет избежать полноценной аллергии. Впрочем, аллергий на свете много, и, вероятно, не все они обязательно требуют нейронной поддержки, да и сами сенсорные нейроны хорошо бы изучить на предмет того, что заставляет их так реагировать на определённые вещества.