Ученые обнаружили нейроны, необходимые для противовоспалительного ответа при иглоукалывании
Иглоукалывание — это традиционная китайская техника, которая использовалась на протяжении тысячелетий для лечения хронической боли и других проблем со здоровьем, связанных с воспалением, но научная основа этой техники остается малоизученной.
Теперь группа исследователей под руководством нейробиологов из Гарвардской медицинской школы выяснила лежащую в основе нейроанатомию акупунктуры, которая активирует определенный сигнальный путь.
В исследовании, опубликованном в журнале Nature, ученые определили подмножество нейронов, которые должны присутствовать для иглоукалывания, чтобы вызвать противовоспалительный ответ через этот сигнальный путь.
Ученые определили, что эти нейроны встречаются только в определенной области спины, что объясняет, почему иглоукалывание спины работает, а иглоукалывание брюшной полости — нет.
«Это исследование затрагивает один из самых фундаментальных вопросов в области акупунктуры: какова нейроанатомическая основа избирательности в разных областях тела или акупунктурных точках?», — сказал ведущий исследователь Циуфу Ма, профессор нейробиологии.
Одной из областей, представляющих особый интерес для исследовательской группы, является так называемый цитокиновый шторм — быстрое высвобождение большого количества цитокинов, которое часто вызывает тяжелое системное воспаление и может быть вызвано многими причинами, включая COVID-19, лечение рака или сепсис.
«Этот обильный иммунный ответ является серьезной медицинской проблемой с очень высоким уровнем смертности от 15 до 30 процентов», — сказа Циуфу Ма. Тем не менее, лекарства для лечения цитокинового шторма отсутствуют.
Адаптация древней техники
В последние десятилетия акупунктура все чаще используется в медицине в качестве потенциального средства лечения воспаления.
В этом методе акупунктурные точки на поверхности тела механически стимулируются, вызывая нервные сигналы, влияющие на функции других частей тела, включая внутренние органы.
В исследовании 2014 года ученые сообщили, что электроакупунктура, современная версия традиционной иглоукалывания, использующая электрическую стимуляцию, может уменьшить цитокиновый шторм у мышей за счет активации оси блуждающего нерва — надпочечника — пути, по которому блуждающий нерв сигнализирует надпочечникам о выделении дофамина.
В исследовании, опубликованном в 2020 году, Ма и его команда обнаружили, что этот эффект электроакупунктуры зависит от региона: он был эффективен при введении в область спины, но не оказывал эффекта при введении в область живота. Команда предположила, что могут быть сенсорные нейроны, уникальные для задней поверхности туловища, ответственные за эту разницу в ответах.
В своем новом исследовании ученые провели серию экспериментов на мышах, чтобы проверить эту гипотезу. Во-первых, они идентифицировали небольшое подмножество сенсорных нейронов, отмеченных экспрессией рецептора PROKR2Cre. Они определили, что этих нейронов было в три-четыре раза больше в фасции (соединительная ткань) задней поверхности, чем в фасции живота.
Затем ученые создали мышей, у которых отсутствовали эти сенсорные нейроны. Они обнаружили, что электроакупунктура на задней поверхности не активировала ось — блуждающий нерв — надпочечники у этих мышей. В другом эксперименте команда использовала световую стимуляцию, чтобы напрямую воздействовать на эти сенсорные нейроны в глубокой фасции задней поверхности.
Эта стимуляция активировала ось блуждающего нерва и надпочечников аналогично электроакупунктуре. «По сути, активация этих нейронов необходима и достаточна для активации этой оси блуждающий нерв — надпочечники», — говорят ученые.
В последнем эксперименте ученые исследовали распределение нейронов в задней поверхности туловища. Они обнаружили, что в передних мышцах задней поверхности значительно больше нейронов, чем в задних мышцах, что приводит к более сильному ответу на электроакупунктуру в передней области.
«Основываясь на этом распределении нервных волокон, мы можем почти точно предсказать, где электрическая стимуляция будет эффективной, а где нет», — пояснил Циуфу Ма.
«Вместе эти результаты обеспечивают «первое конкретное нейроанатомическое объяснение избирательности и специфичности акупунктурной точки. Они сообщают параметры акупунктуры: куда идти, насколько глубоко, насколько сильной должна быть интенсивность».
Он отметил, что хотя исследование проводилось на мышах, основная организация нейронов, вероятно, эволюционно сохраняется у млекопитающих, включая человека.
Следующим важным шагом станет клиническое тестирование электроакупунктуры на людях с воспалением, вызванным реальными инфекциями, такими как COVID-19. Ученые также заинтересованы в изучении других сигнальных путей, которые можно стимулировать иглоукалыванием для лечения состояний, вызывающих чрезмерное воспаление.
«У нас много тяжелых хронических заболеваний, которые все еще нуждаются в более эффективном лечении, например, воспалительный синдром кишечника и артрит. Еще одна проблема, добавил Циуфу Ма, — это чрезмерные иммунные реакции, которые могут быть побочным эффектом иммунотерапии рака».
Исследователи надеются, что их работа в конечном итоге продвинет научное понимание акупунктуры и предоставит практическую информацию, которая может быть использована для усовершенствования техники.