Российские ученые выяснили, что изоляция в течение двух недель активирует врожденный иммунитет у человека, а также увеличивает количество гормонов стресса в крови. Это помогает человеку справляться с психологическим дискомфортом и отсутствием физических нагрузок. Такие условия характерны для космической миссии. Работа поможет найти новые методы борьбы с последствиями стресса у космонавтов. Исследование, поддержанное грантом Российского научного фонда, опубликовано в журнале Scientific Reports.
Космонавты во время полетов сталкиваются с серьезным стрессом, который связан с перегрузками, долгим пребыванием в замкнутом пространстве, радиацией, невесомостью. Это оказывает серьезное влияние на многие системы организма, особенно на иммунную. При этом не так просто понять, какой именно фактор наиболее значителен. Чтобы решить эту загадку, исследователи обычно моделируют условия космического корабля на Земле.
В науке иммунитет принято делить на врожденный и приобретенный. Первый существует с рождения и быстро реагирует на любое «вторжение» в организм человека, будь то вирус или токсичные вещества. Приобретенный иммунитет развивается в течение жизни человека, когда организм получает информацию об инфекционном агенте от врожденного иммунитета. Он обеспечивает немедленную иммунную реакцию при повторной встрече с возбудителем.
Важный инструмент работы иммунитета — специальные рецепторы на поверхности клеток иммунной системы: моноцитов, макрофагов, нейтрофилов и лимфоцитов. Эти специальные молекулы распознают патогены, чтобы иммунитет начал бороться с ними. Чаще всего этими рецепторами являются Toll-подобные рецепторы или TLRs. Они распознают поверхностные структуры, характерные для бактерий, и помогают вызвать воспалительный процесс, чтобы разрушить чужеродную клетку.
Исследователи из Института медико-биологических проблем РАН (Москва) и студенты Российского национального исследовательского медицинского университета имени Н. И. Пирогова (Москва) изучили реакцию врожденного иммунитета на непрерывное пребывание в изолированном помещении. Они провели эксперимент, в котором приняли участие шесть добровольцев. Четверо мужчин и две женщины в течение двух недель находились в герметичной камере площадью 10 м2. Температура, влажность, давление и уровень кислорода были примерно на том же уровне, что и на космических кораблях.
Ученые исследовали образцы крови испытуемых. Авторы определяли количество иммунных клеток и рецепторов на их поверхности. Исследователи проводили анализ дважды до эксперимента, трижды во время и через неделю после. Они выяснили, что во время изоляции количество иммунных клеток (в особенности с рецепторами TLRs) увеличились в два раза, как и уровень адреналина и норадреналина. А после завершения эксперимента все показатели вернулись на исходные значения. Ученые также обнаружили, что во время изоляции клетки врожденного иммунитета активнее синтезировали цитокины — небольшие белки, контролирующие развитие воспалительного процесса. Это можно объяснить психологическим стрессом, который поменял гормональный фон добровольцев, а также обменом микробами в закрытом помещении. Из-за этого запускались механизмы врожденного иммунитета.
«Наше исследование показало, что изоляция активирует различные компоненты врожденного иммунитета, что позволяет организму лучше справляться с пониженной физической активностью и психологическим стрессом. Однако нужно понимать, что слишком сильный ответ иммунной системы может привести, например, к аутоиммунным заболеваниям, поэтому очень важно наблюдать за изменениями, происходящими с человеком в подобных условиях. В дальнейшем мы продолжим исследование уже с более длительными периодами искусственной изоляции», — рассказывает руководитель проекта по гранту РНФ Сергей Пономарев, кандидат медицинских наук, заведующий лабораторией физиологии иммунной системы ИМБП РАН.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
