Бактерии могут сами запускать болевые рецепторы, причём такая активация приводит к тому, что иммунная система ослабляет свой ответ инфекции.
Считается, что при воспалении боль возникает из-за работы иммунитета. Какой бы ни была инфекция, она вызывает некую последовательность иммунных реакций, в результате которых в инфицированную ткань приходит множество иммунных клеток, появляются отёк, нагноение и т. д., а заодно — болевые ощущения. То есть боль в зубах при кариесе и боль в животе при кишечной инфекции — это лишь побочный эффект от работы иммунитета.
Однако эту точку зрения придётся, видимо, пересмотреть. Исследователи из Детской больницы Бостона (США) убедились, что бактерии могут и сами стимулировать болевые нейроны. Началось всё с того, что Айзек Чжао и его коллеги решили посмотреть, как взаимодействуют нейроны и иммунные клетки во время инфекции. Культивируя те и другие в присутствии бактерий, учёные обнаружили, что нейроны реагируют на инфекцию без оглядки на иммунитет.
В другом эксперименте исследователи сравнивали число бактерий в коде мышей, инфицированных золотистым стафилококком, с размерами воспалительного отёка, числом иммунных клеток и уровнем боли. Оказалось, что уровень боли коррелировал с числом живых бактерий, а болевой пик вовсе не совпадал с пиком воспаления, наступая раньше, чем отёк достигал максимального размера.
В журнале Nature авторы сообщают, что бактерии выделяли два типа веществ, которые непосредственно влияли на нейроны. Во-первых, это были N-формилированные пептиды, к которым у болевых нейронов есть специальные рецепторы; мыши, лишённые этих рецепторов, слабее чувствовали боль. Во-вторых, это были порообразующие токсины, которые встраиваются в клеточную мембрану, образуя в ней крупную пору, через которую начинает идти поток ионов, стимулирующий нейронную активность.
Золотистый стафилококк (зелёный), подбирающийся к болевому нерву (белый) в коже мыши
Но это ещё не всё: выяснилось, что болевые рецепторы могут общаться с иммунными клетками, убеждая их снизить свою активность. Активация болевых нейронов приводила к уменьшению притока нейтрофилов и моноцитов в место инфекции — а именно от этих клеток во многом зависит сила иммунного ответа. Удалось даже определить пептидную молекулу, с помощью которой болевые нейроны сообщали иммунным клеткам, что нужно уменьшить синтез воспалительных сигнальных белков.
Однако от бактерий ещё остаются антигены, целые бактериальные молекулы или их обломки, которые попадают в кровь и в итоге прибывают в лимфатические узлы, где их подхватывают В-клетки, производящие антитела. Оказалось, что болевые рецепторы подавляют и этот «департамент» иммунитета: нервные клетки замедляют миграцию Т- и В-клеток в лимфатические узлы. Надо ли говорить, что у мышей с выключенными болевыми рецепторами с обоими вариантами иммунного ответа всё было в норме. По мнению авторов работы, способность непосредственно вызывать боль есть не только у золотистого стафилококка, но и у других бактерий.
То есть, как видим, бактерии не только сами вызывают боль, но ещё и с помощью этой боли подавляют иммунную реакцию против самих себя.
Очевидно, почувствовав бактерии, болевые рецепторы пытаются защитить ткани от добавочных повреждений, которые причинит воспалительная реакция, но и бактерии при этом получают преимущество. И если бы удалось создать лекарство, подавляющее реакцию болевых рецепторов на бактериальные сигналы, то оно не только снимало бы боль, но и помогало бы иммунитету побыстрее расправиться с болезнью.