Биоэлектричество помогает бороться с инфекциями

Воздействие на электрические потенциалы соматических клеток может усилить, либо, наоборот, понизить сопротивляемость организма жизнеугрожающим инфекциям. К таким выводам пришли исследователи из Университета Тафтса в результате серии экспериментов, отчет о которых опубликован в Nature Regenerative Medicine. Как отмечают авторы статьи, им впервые удалось установить связь между функциями иммунной системы и биоэлектрическими процессами в клетках, не являющихся частью нервной системы. Полученные данные имеют большое значение для развития новых подходов к лечению инфекционных и аутоиммунных заболеваний.
Врожденный иммунитет представляет собой первую линию защиты организма от инфекций, отдельные его составляющие играют важную роль в процессах регенерации тканей организма. Связь между врожденными иммунитетом и регенерацией — относительно новая и быстро растущая область научных исследований.
В исследовании использовались личинки гладкой шпорцевой лягушки Xenopus laevis, зараженные патогенным штаммом бактерии E.coli, единственным механизмом защиты животных против инфекции был врожденный неспецифический иммунитет. В отсутствие вмешательства смертность среди инфицированных головастиков достигала 50-70%. Чтобы изучить связь между биоэлектрическими процессами и активностью иммунной системы, ученые вводили животным различные химические соединения, в том числе известные лекарственные препараты, обладающие поляризующими либо деполяризующими свойствами.
Как выяснилось, деполяризация (сокращение отрицательного заряда внутренней стороны мембраны) клеток существенно повышала шансы животных на выживание. В частности, применение такого деполяризующего соединения, противопаразитарный препарат ивермектин увеличивало количество успешно переживших инфекцию личинок на 32%. Чтобы исключить прямое воздействие применяемых химических соединений на жизнеспособность патогенных бактерий, исследователи добились деполяризации клеток другим путем: животным вводили мРНК, кодирующие определенные белки ионных каналов, способствующие снижению мембранного потенциала. Эта манипуляция также позволила увеличить выживаемость. В свою очередь, введение мРНК, кодирующих белки, способствующие гиперполяризации клеток, а также химических соединений с аналогичным эффектом привело к снижению выживаемости в среднем на 20%. Применение любых деполяризующих агентов было связано с увеличением активности лейкоцитов в тканях головастиков.
Анализ экспрессии генов в деполяризованных и гиперполяризованных клетках головастиков подтвердил, что изменения мембранных потенциалов влияют на большое количество генов, связанных с иммунной системой. Кроме того, сила иммунного ответа зависела и от серотониновой регуляции: антидепрессант флуоксетин, селективный ингибитор обратного захвата серотонина, не обладающий поляризующими свойствами, снижал защитный эффект деполяризации клеток. Еще одно неожиданное наблюдение ученых заключалось в том, что к активизации иммунного ответа, которая выражалась в мобилизации макрофагов и повышении выживаемости инфицированных головастиков, приводило травматическое воздействие — ампутация хвостовой почки. «Компоненты врожденного иммунитета играют важную роль в процессах регенерации, однако наше исследование показывает, что существует и обратная, не менее важная сторона этого отношения — регенерация стимулирует иммунную систему», — отмечает один из соавторов исследования Жан-Франсуа Паре (Jean-Francois Pare).
Авторы исследования намерены воспроизвести полученные результаты на млекопитающих, после этого ученые планируют установить, какие именно типы клеток являются связующим звеном между биоэлектрическими процессами и врожденным иммунитетом, каким образом изменение клеточных потенциалов влияет на активность патогенных бактерий, и какую роль в этих взаимодействиях играет микробиом организма.

http://www.univadis.ru/medical-news/183/Bioelektrichestvo-pomogaet-borot-sya-s-infekciyami?utm_source=newsletter+email&utm_medium=email&utm_campaign=medical+updates+-+daily&utm_content=1470956&utm_term=automated_daily

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован.