Τα κύτταρα Τ, στοιχείο - κλειδί του ανοσοποιητικού συστήματος, ίσως παίζουν ρόλο και στην ικανότητα μάθησης
Μετά από μερικές μέρες στο κρεβάτι με γρίπη, μπορεί να έχετε νιώσει λίγο χαζοί. Είναι κοινή αίσθηση ότι η ασθένεια επιβραδύνει, δυσκολεύει τη σκέψη, τις ανώτερες λειτουργίες του εγκεφάλου. Από μια πρώτη ματιά αυτό δε φαίνεται λογικό. Ο ιός της γρίπης μολύνει τα κύτταρα στην εσωτερική επιφάνεια των αεραγωγών, όχι τους νευρώνες. Ο εγκέφαλος προστατεύεται από τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό, που εμποδίζει τον ιό (όπως και τους περισσότερους από τους άλλους ιούς και βακτήρια) να εισβάλει στο ευαίσθητο και κρίσιμο όργανο. Με άλλα λόγια, οποιαδήποτε λοίμωξη ταλαιπωρεί το σώμα δεν θα έπρεπε να έχει επίδραση στη σκέψη.
Επιτελείς του ανοσοποιητικού
Ο Τζ. Κίπνις, νευροανοσολόγος του πανεπιστημίου της Βιρτζίνια, που πραγματοποίησε σχετική έρευνα τα τελευταία δέκα χρόνια θεωρεί ότι ανακάλυψε ένα σύνδεσμο, που μπορεί να εξηγήσει το φαινόμενο. Η έρευνά του δείχνει ότι το ανοσοποιητικό σύστημα βρίσκεται σε ένα περίπλοκο διάλογο με τον εγκέφαλο, επηρεάζοντας τη λειτουργία του και κάνοντάς τον να λειτουργεί πιο αποτελεσματικά. Βασίστηκε σε παλιότερη έρευνα σχετικά με τους τρόπους που ο εγκέφαλος αυτοεπισκευάζεται μετά από κάποιο μικρό τραύμα. Εκείνη η μελέτη είχε δείξει ότι ο εγκέφαλος στηρίζεται στη βοήθεια ενός τύπου ανοσοποιητικών κυττάρων, που ονομάζονται κύτταρα Τ και συνήθως σκοτώνουν μολυσμένα κύτταρα ή καθοδηγούν το υπόλοιπο ανοσοποιητικό στην επίθεση ενάντια στον εισβολέα. Αποδείχτηκε ότι κάνουν και μια άλλη δουλειά. Στέλνουν σήματα για να ενεργοποιηθούν τα κύτταρα Τ που εδρεύουν μέσα στον εγκέφαλο, τα μικρόγλοια και οι μακροφάγοι, έτσι ώστε να προστατεύσουν τους νευρώνες από τις τοξίνες, που απελευθερώνονται στο τραύμα. Χωρίς κύτταρα Τ, ο εγκέφαλος δεν κάνει καθόλου καλή δουλειά στον τομέα της αυτοεπισκευής του.
Ο Κίπνις ήξερε ότι γενικά τα κύτταρα Τ δεν μπορούν να περάσουν τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό. Απ' ό,τι φαίνεται όμως μπορούν να τον επηρεάσουν και από μακριά. Αναρωτήθηκε μήπως κάνουν περισσότερα από το να βοηθούν στην επούλωση των τραυμάτων. Για να βάλει σε δοκιμασία αυτή την εικασία έκανε ένα πείραμα με δύο ομάδες ποντικιών, μία που διέθετε κύτταρα Τ και μία από την οποία είχαν αφαιρεθεί, αλλά κατά τ' άλλα ήταν γενετικά πανομοιότυπες. Συνεργάτης του, που δεν γνώριζε τη διαφορά ανάμεσα στις δύο ομάδες ποντικιών, τα υπέβαλλε σε διαδικασίες εκμάθησης σε λαβύρινθο νερού. Τα ποντίκια κολυμπούσαν σαν τρελά μέχρι να βρουν ένα πάτημα σε κάποιο σημείο του λαβυρίνθου και να σταματήσουν το απελπισμένο κολύμπι. Μετά από αρκετούς κύκλους τα ποντίκια μάθαιναν που είναι το πάτημα και κατευθύνονταν κατευθείαν σ' αυτό. Υστερα από την ολοκλήρωση του πειράματος η συνεργάτης του Κίπνις του τηλεφώνησε για να παραπονεθεί ότι η μία ομάδα ποντικιών ήταν εντελώς ηλίθια... Τα ποντίκια αυτά, που δεν μπορούσαν να μάθουν πού ήταν το πάτημα για να ξαποστάσουν, ήταν τα ποντίκια χωρίς κύτταρα Τ.
Σε απόσταση βολής
Ο Κίπνις προχώρησε στο επόμενο βήμα δοκιμασίας της εικασίας του. Εβαλε τα κύτταρα Τ πίσω στα ποντίκια και μετά από ένα χρονικό διάστημα, ώστε να αναπαραχθούν και να έρθει σε ισορροπία ο οργανισμός τους, επανέλαβε το πείραμα. Τα ποντίκια έπαψαν να είναι ηλίθια. Είχαν σχεδόν τον ίδιο βαθμό επιτυχίας που είχαν τα ποντίκια με αδιατάρακτο το ανοσοποιητικό τους.
Αφού τα κύτταρα Τ δεν μπορούν γενικά να περάσουν στον εγκέφαλο, μήπως για να επενεργήσουν σ' αυτόν πρέπει να πλησιάσουν όσο πιο κοντά γίνεται; Ο Κίπνις και οι συνάδελφοί του αναρωτιόνταν πόσο έξυπνα θα ήταν τα ποντίκια αν είχαν μεν κύτταρα Τ στο σώμα τους, αλλά όχι στις μήνιγγες (μεμβράνες που περιβάλλουν τον εγκέφαλο), όπου συνήθως υπάρχει μεγάλη συγκέντρωση αυτού του είδους κυττάρων. Οταν χορηγήθηκε στα ποντίκια μια ουσία που εμποδίζει τα κύτταρα Τ να φτάσουν στις μήνιγγες, τα ποντίκια χάζεψαν και πάλι.
Δεν είναι σαφές με ποιον ακριβώς τρόπο επιδρούν τα κύτταρα Τ στον εγκέφαλο. Ενδεχομένως να εμποδίζουν το υπόλοιπο ανοσολογικό σύστημα να τον βλάψει κατά λάθος. Οταν μαθαίνουμε κάτι καινούριο οι νευρώνες σπάνε παλιές συνδέσεις μεταξύ τους και φτιάχνουν καινούριες. Κατά τη διαδικασία αυτή απελευθερώνουν διάφορα είδη μορίων. Στο ανοσοποιητικό σύστημα αυτά τα απορρίμματα ενδέχεται να φανούν σαν μόλυνση ή τραύμα, με αποτέλεσμα τη συγκέντρωσή ανοσοκυττάρων στο σημείο, δημιουργία φλεγμονής και απελευθέρωση ουσιών, που συνήθως καταπολεμούν τους ιούς, αλλά παρεμβαίνουν και στη λειτουργία του εγκεφάλου. Τα κύτταρα Τ ίσως απελευθερώνουν ανταγωνιστικά μόρια, τα οποία εμποδίζουν την αχρείαστη φλεγμονή, επιτρέποντας την ανεμπόδιστη λειτουργία του εγκεφάλου.
Η μάθηση ενδέχεται να λειτουργεί ως μέρος ενός κύκλου ανατροφοδότησης του φαινομένου. Καθώς τα ποντίκια μαθαίνουν, τα κύτταρα Τ στις μήνιγγες απελευθερώνουν ποσότητες ιντερλευκίνης 4, ουσία που καταστέλλει τις φλεγμονές και κατά ορισμένους ερευνητές ενισχύει την ίδια τη διαδικασία της μάθησης. Τα ποντίκια στα οποία λείπει το γονίδιο για την παρασκευή της ιντερλευκίνης 4, δεν τα καταφέρνουν καλά στο λαβύρινθο νερού, πιθανότατα επειδή τα κύτταρα Τ που έχουν, δε διαθέτουν αυτόν τον κρίσιμο τρόπο αποστολής σημάτων.
Προέχει η μάχη
Οταν είμαστε υγιείς, τα κύτταρα Τ ρυθμίζουν το υπόλοιπο ανοσοποιητικό στις μήνιγγες, ώστε να μην μπλέκεται στην κανονική λειτουργία του εγκεφάλου. Οταν αρρωστήσουμε τα κύτταρα Τ χαλαρώνουν την κατευναστική λειτουργία τους, επιτρέποντας στο ανοσοποιητικό να επιτεθεί στα παθογόνα. Η προκαλούμενη φλεγμονή βοηθάει στην εξόντωση των εισβολέων, αλλά επιδρά αρνητικά στην ικανότητα μάθησης. Η φυσική επιλογή έχει οδηγήσει τον οργανισμό μας να δίνει προτεραιότητα στην εξαπόλυση ισχυρής ανοσολογικής αντεπίθεσης, παρά να έχουμε πλήρη διαύγεια και ικανότητα σκέψης κατά τη διάρκεια της ασθένειας.
Ο Κίπνις διερευνά τώρα τι συμβαίνει στους ανθρώπους που για τον άλφα ή βήτα λόγο χάνουν κύτταρα Τ. Είναι γνωστό ότι η χημειοθεραπεία στην οποία υποβάλλονται οι καρκινοπαθείς καταστρέφει μεγάλο αριθμό από αυτά τα κύτταρα. Το ίδιο γνωστή είναι και η αίσθηση σύγχυσης και δυσκολίας καθαρής σκέψης μετά από τη χημειοθεραπεία. Καταστροφή των κυττάρων Τ συμβαίνει και όσο προχωρά η ηλικία. Ο θύμος, ένας αδένας μεγέθους φράουλας που βρίσκεται στο στήθος, παράγει σε νεαρή ηλικία μια συνεχή ροή προγόνων κυττάρων Τ. Με το πέρασμα των δεκαετιών συρρικνώνεται, μέχρι που γίνεται δυσδιάκριτος. Ισως η ύπαρξη λιγότερων κυττάρων Τ, να δυσκολεύει την αποφυγή της φλεγμονής στον εγκέφαλο και να παίζει ρόλο στη μείωση της νοητικής ικανότητας στους ηλικιωμένους. Σε πείραμα με ηλικιωμένα ποντίκια, ο Κίπνις και οι συνάδελφοί του αφαίρεσαν ανοσοποιητικά κύτταρα από το αίμα τους, τα καλλιέργησαν σε περιβάλλον που είχε ιντερλευκίνη 4 και τα επανεισήγαγαν στα ζώα. Τα ποντίκια εμφάνισαν σημαντική βελτίωση στην ικανότητα μάθησης, ενδεχομένως επειδή μειώθηκε η φλεγμονή στον εγκέφαλό τους.
Αν και δεν μπορούμε να μπούμε εύκολα στον εγκέφαλο και να επισκευάσουμε βλάβες, μπορούμε ωστόσο να βγάλουμε το ανοσοποιητικό σύστημα από το σώμα, να το τροποποιήσουμε και να το ξαναβάλουμε, επιδρώντας έτσι έμμεσα και στον εγκέφαλο.
Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Discover»
