Ο Εγκέφαλός μας Παίζει Έκπληκτικό Ρόλο στην Ανάρρωση από Έμφραγμα
Ένα πρόσφατα ανακαλυφθέν σύνολο νευρώνων υποδηλώνει ότι ο εγκέφαλος και η καρδιά επικοινωνούν για να πυροδοτήσουν μια νευροανοσολογική απόκριση μετά από ένα έμφραγμα, γεγονός που μπορεί να ανοίξει το δρόμο για νέες θεραπείες.
Μετά από ένα καρδιακό επεισόδιο, ο εγκέφαλος συλλέγει και ενεργεί βάσει σημάτων που προέρχονται απευθείας από αισθητήριους νευρώνες που βρίσκονται στην καρδιά. Η ανακάλυψη υποδηλώνει ότι υπάρχει ένας βρόχος ανάδρασης, ο οποίος περιλαμβάνει το ανοσοποιητικό σύστημα καθώς και τον εγκέφαλο, που παίζει σημαντικό ρόλο στην ανάρρωση.
«Το σώμα και ο εγκέφαλος δεν υπάρχουν απομονωμένα. Υπάρχει τεράστια αλληλεπίδραση μεταξύ διαφορετικών συστημάτων οργάνων, του νευρικού συστήματος και του ανοσοποιητικού συστήματος», λέει ο Vineet Augustine στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Σαν Ντιέγκο.
Ο Augustine και οι συνεργάτες του γνώριζαν από προηγούμενη εργασία ότι η καρδιά και ο εγκέφαλος συνδέονται με καρδιακούς αισθητήριους νευρώνες που ρυθμίζουν την αρτηριακή πίεση και τη συμπεριφορά λιποθυμίας.
Έτσι, σχεδίασαν ένα πείραμα για να κατανοήσουν εάν παρόμοια νεύρα εμπλέκονται στην απόκριση στα καρδιακά επεισόδια. Έκαναν την καρδιά ενός ποντικιού διαφανή αφαιρώντας τα λιπίδια που περιέχει μέσω μιας πρωτοποριακής τεχνικής που ονομάζεται διαύγαση ιστού, προκάλεσαν καρδιακό επεισόδιο εμποδίζοντας τη ροή του αίματος και στη συνέχεια παρακολούθησαν ποια καρδιακά νεύρα κινητοποιήθηκαν περισσότερο.
Βρήκαν μια προηγουμένως άγνωστη ομάδα αισθητήριων νευρώνων που προέρχονται από το πνευμονογαστρικό νεύρο και τυλίγονται σφιχτά γύρω από το παχύ μυϊκό τοίχωμα της κοιλίας της καρδιάς, ειδικά όπου ο ιστός είχε υποστεί βλάβη από την έλλειψη ροής αίματος. Πριν από το καρδιακό επεισόδιο, υπήρχαν μόνο λίγες από αυτές τις νευρικές ίνες. Μετά το καρδιακό επεισόδιο, ωστόσο, οι ίνες αυξήθηκαν κατά πολλές φορές, λέει ο Augustine, υποδηλώνοντας ότι η καρδιά στην πραγματικότητα ενεργοποιεί την ανάπτυξη αυτών των νευρώνων μετά τον τραυματισμό.
Όταν η ομάδα του Augustine χειραγώγησε γενετικά αυτά τα νεύρα για να τα απενεργοποιήσει, εμποδίζοντας την αποστολή σημάτων πίσω στον εγκέφαλο, η καρδιά επουλώθηκε γρήγορα. «Η τραυματισμένη περιοχή γίνεται πραγματικά, πραγματικά μικρή», λέει ο Augustine. «Η ανάρρωση ήταν αξιοσημείωτη».
Μετά από καρδιακά επεισόδια, οι ασθενείς συχνά πρέπει να υποβληθούν σε χειρουργική επέμβαση για να αποκατασταθεί η ροή του αίματος στην καρδιά και να αποφευχθεί περαιτέρω βλάβη των ιστών. Ένα μελλοντικό φάρμακο που στοχεύει τους νεοανακαλυφθέντες νευρώνες, λέει ο Augustine, θα μπορούσε να δώσει στους ασθενείς μια εναλλακτική λύση, ιδιαίτερα εάν η χειρουργική επέμβαση δεν είναι άμεσα διαθέσιμη.
Οι ερευνητές παρατήρησαν επίσης ότι τα σήματα που παράγονται από αυτά τα νεύρα ταξίδεψαν σε κύτταρα σε μια περιοχή του εγκεφάλου που ενεργοποιείται ως απάντηση στο στρες, στέλνοντας το ποντίκι σε απόκριση πάλης ή φυγής. Αυτό, με τη σειρά του, ενεργοποίησε το ανοσοποιητικό σύστημα, κατευθύνοντας τα ανοσοκύτταρα να ταξιδέψουν στην καρδιά. Τα ανοσοκύτταρα σχηματίζουν ουλώδη ιστό που επιδιορθώνει τον τραυματισμένο καρδιακό μυ, αλλά πάρα πολλές ουλές μπορούν να αλλάξουν τη λειτουργία του μυός και να οδηγήσουν σε επακόλουθη καρδιακή ανεπάρκεια. Μπλοκάροντας αυτήν την ανοσολογική απόκριση νωρίς, ο Augustine και οι συνεργάτες του έδειξαν έναν άλλο τρόπο για να επουλωθούν τα ποντίκια μετά από ένα καρδιακό επεισόδιο.
Πειράματα τις τελευταίες δεκαετίες έχουν υπαινιχθεί την επικοινωνία μεταξύ της καρδιάς, του εγκεφάλου και του ανοσοποιητικού συστήματος κατά τη διάρκεια καρδιακών προσβολών. Αυτό που έχει αλλάξει είναι ότι οι επιστήμονες έχουν πλέον τα εργαλεία για να εντοπίσουν αλλαγές σε ένα επίπεδο λεπτομέρειας που φτάνει σε συγκεκριμένους πληθυσμούς νευρώνων, λέει ο Matthew Kay στο Πανεπιστήμιο George Washington στην Ουάσιγκτον, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη.
«Αυτό μας δίνει πραγματικά συναρπαστικές ευκαιρίες για να αναπτύξουμε νέες θεραπείες για ασθενείς που παθαίνουν καρδιακά επεισόδια», λέει, οι οποίες θα μπορούσαν ενδεχομένως να περιλαμβάνουν γονιδιακές θεραπείες.
Οι γιατροί συνταγογραφούν τακτικά β-αναστολείς για να βοηθήσουν τους ασθενείς να θεραπευτούν από τη βλάβη των ιστών που προκαλείται κατά τη διάρκεια ενός καρδιακού επεισοδίου. Αυτά τα ευρήματα βοηθούν στην αποσαφήνιση ότι οι β-αναστολείς μπορεί να λειτουργούν στοχεύοντας μέρος του νευρικού και ανοσοποιητικού συστήματος βρόχου ανάδρασης που ενεργοποιείται από ένα καρδιακό επεισόδιο.
«Μπορεί ήδη να παρεμβαίνουμε στην [νεοανακαλυφθείσα] οδό», λέει ο Robin Choudhury στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη.
Ωστόσο, προσθέτει ο Choudhury, αυτή η οδός πιθανότατα δεν υπάρχει απομονωμένα και είναι μέρος μιας πολύπλοκης εικόνας αποκρίσεων που δεν κατανοούμε πλήρως ακόμη, η οποία περιλαμβάνει άλλα ανοσοκύτταρα και σήματα.
Παράγοντες όπως οι γενετικές και οι διαφορές φύλου ή καταστάσεις όπως ο διαβήτης και η υπέρταση θα μπορούσαν επίσης να επηρεάσουν ενδεχομένως τον τρόπο με τον οποίο εκδηλώνεται η νεοπροσδιορισμένη απόκριση. Αυτό σημαίνει ότι, πριν από το σχεδιασμό νέων φαρμάκων που στοχεύουν την οδό, πρέπει να υπάρχει ένας τρόπος να προσδιοριστεί εάν και πότε είναι ενεργή στον ευρύτερο πληθυσμό, λέει ο Choudhury.