Die Ergebnisse einer Studie, die in Brasilien vorschlagen, dass das sympathische Nervensystem—der Teil des autonomen Nervensystems, steuert Reaktionen auf Gefahr oder stress, können modulieren die Wirkung von Abwehr-Zellen in Patienten mit Autoimmunerkrankungen.
Mit einem experimentellen Modell der multiplen Sklerose, fanden die Wissenschaftler, dass das sympathische Nervensystem kann limit die Generierung von Effektor-Antworten, die durch die Hemmung der Wirkung der Zellen, die Sie angreifen, ein antigen als eine Bedrohung durch das Immunsystem.
Die Studie wurde unterstützt von São Paulo Research Foundation—FAPESP, war durchgeführt an der Federal University von São Paulo (UNIFESP), mit Alexandre Basso als principal investigator. Basso ist ein professor in der Abteilung von Mikrobiologie, Immunologie und Parasitologie an der UNIFESP Medizinischen Schule (Escola Paulista de Medicina). Die Ergebnisse sind veröffentlicht in der Zeitschrift Cell Reports.
„Unsere Studie öffnet eine Chance für die Entwicklung neuartiger Therapien. Das Modell, das wir beschreiben könnten theoretisch auch bei anderen Autoimmunerkrankungen neben der multiplen Sklerose,“ sagte Basso Agência FAPESP.
Gemäß dem brasilianischen Multiple Sklerose Vereinigung (ABEM), mehr als 35.000 Brasilianer leiden unter der Krankheit, die betrifft mehr Frauen als Männer. Die Patienten sind meist zwischen 20 und 40 Jahre alt, wenn die Symptome beginnen.
Der erste Autor des Artikels ist Leandro Pires Araújo, ein Forscher in der Abteilung der UNIFESP. Die Studie wurde gefördert von FAPESP, die über eine Regelmäßige Research Grant, einen Young Investigator Grant und ein Doktoranden-Stipendium.
Widersprüchliche Forschungsergebnisse
Der am weitesten verbreitete Modell in der Forschung über multiple Sklerose und vergleichbare Autoimmunerkrankungen ist ein Tier-Modell, bekannt als experimentelle autoimmune Enzephalomyelitis, die darin besteht, die induziert eine entzündliche Reaktion in dem Tier das zentrale Nervensystem durch Immunisierung mit Antigenen aus myelin, die die lipid-reiche isolierende Substanz, die Nervenfasern umgibt und hilft übertragen elektrische Impulse. Das Modell kann beinhalten verschiedene Tiere, je nach den Anforderungen des Experiments.
Im Falle der multiplen Sklerose, Abwehrzellen greifen die Antigene, wodurch Nervenfasern demyelinisierung (Verlust von myelin) und die Beeinträchtigung der Kommunikation zwischen Nervenzellen. Veränderungen in der übertragung von elektrischen Impulsen zu Problemen führen wie Muskelschwäche, Verlust von Gleichgewicht und Motorische Koordination, – und Gelenkschmerzen.
In früheren Studien unter Verwendung dieser Modelle wurden die Tiere behandelt, mit einer Substanz namens 6-hydroxydopamine (6-OHDA) in einem Versuch, um herauszufinden, wie das sympathische Nervensystem beeinflusst die Entwicklung der Autoimmun-Erkrankung. Das synthetische Nervengift beseitigt Fasern des sympathischen Nervensystems, Freisetzung von Noradrenalin, einem Neurotransmitter, der die Kontrolle unwillkürliche Bewegung. Das fehlen dieser Fasern verhindert die Freisetzung von Noradrenalin in den innervierten Organen, die durch das sympathische Nervensystem.
„6-Hydroxydopamine betritt die Noradrenalin-Synthese-Weg, wo es aufgenommen von den sympathischen Nervenfasern, die zum Ausdruck bringen, Tyrosin-hydroxylase, einem Enzym welches sich in den Neuronen und in Zellen des Immunsystems. Es ist ein Schlüssel-Enzym der Noradrenalin-Synthese-pathway,“ Basso erklärt.
„Neuronen und Zellen, express-Tyrosin-hydroxylase sind auch in der Lage bis 6-hydroxydopamine durch bestimmte Transporter. Wegen seiner Toxizität, 6-OHDA schließlich entfällt die Zellen und Fasern des sympathischen Nervensystems.“
Die Ergebnisse von Studien mit 6-OHDA sind widersprüchlich. Einige schlagen vor, dass der Prozess schränkt die Entwicklung der Autoimmunerkrankung, während andere zeigen genau das Gegenteil, die Störung wird noch schwerer in der Abwesenheit von diesen Nervenfasern.
Einige Studien weisen auf die Möglichkeit, dass die Behandlung mit 6-OHDA beseitigen könnte in Zellen des Immunsystems, die wichtig für die Entwicklung der Krankheit. „Basierend auf diesem Ergebnis, wir formulierten die Hypothese, dass die Widersprüche in den Studien mit Hilfe von 6-OHDA könnte die Tatsache widerspiegeln, dass einige Zellen des Immunsystems mit dem Nervensystem interagiert auch express-Tyrosin-hydroxylase und in der Lage sind, die Synthese und Sekretion von Noradrenalin, also haben Sie die Ziele der 6-OHDA,“ sagte Basso.
Alternative Modell
Basso Arbeitsgruppe schlug dann eine alternative experimentelle Strategie zur Untersuchung des Einflusses des sympathischen Nervensystems auf die Entwicklung von Autoimmun-Krankheit, mit Mäusen, die genetisch so verändert wurde, fehlen bestimmte adrenerge Rezeptoren eine Schlüsselrolle in den Prozess der Steuerung Freigabe der neurotransmitter, der durch sympathische Nervensystem Fasern.
Tiere, die fehlen diese Rezeptoren, die Freisetzung viel Noradrenalin. „Wir entschieden uns für die gegenteilige Strategie: statt mit einem Modell eliminiert, dass die Fasern [die Verringerung der Produktion von Noradrenalin], verwendeten wir ein Modell, in dem das sympathische Nervensystem war hyperaktiv [und veröffentlichte mehr Noradrenalin],“ sagte Basso.
„Nach der Feststellung, dass Tiere mit Sympathikus-Hyperaktivität in der Tat entwickeln eine mildere form der Erkrankung mit einer Beeinträchtigung der Effektor-Immunantwort [das sollte zerstören myelin-Antigene], fragten wir uns, wie die höheren level von Noradrenalin wird freigesetzt, die durch das sympathische Nervensystem einen Einfluss auf die Entwicklung der Krankheit bei diesen Tieren.“
Um diese Frage zu beantworten, haben die Wissenschaftler pharmakologisch blockiert den ß2-adrenergen rezeptor, einem der Zell-Rezeptoren durch Noradrenalin aktiviert. Nach dieser Prozedur, die Tiere entwickelten eine schwerere form der Krankheit als in der Kontrollgruppe (mit einem hyperaktiven sympathischen Nervensystems), mit der Bestätigung, dass das sympathische Nervensystem beeinflusst die Entwicklung der Autoimmun-Erkrankung.
„In Summe sind wir zu dem Schluss, dass die höheren level von Noradrenalin wird freigesetzt, die durch das sympathische Nervensystem reguliert die Entwicklung der Krankheit, die durch vermehrte Aktivierung des β2-adrenergen Rezeptors in Zellen des Immunsystems, insbesondere CD4-T-Lymphozyten,“ sagte Basso. Diese Art von T-Zellen spielt eine entscheidende Rolle bei der Aktivierung und stimulation von anderen Leukozyten und orchestriert des zentralen Nervensystems, die entzündliche Reaktion in den Tieren mit Enzephalomyelitis.