Глубокое понимание передачи сигналов в нейроиммуноэндокринных органах требует введения новых биологических переменных, которые невозможно представить в бинарных отношениях. Этот пост начинает обсуждение необходимых для точного знания биологических и медицинских представлений образных переменных взаимного действия друг на друга нервных, иммунных, эндокринных (гормональных) сигналов. Пути и механизмы возникновения новых типов динамических синапсов пока познаны недостаточно. Поэтому новые образы только создаются и важным условием их понимания является серьёзная творческая работа.

Начнём с хорошего современного обзора на русском, авторы которого в содержательном и грамотном тексте деликатно позаботились о создании русскоязычной терминологии в новой области нейроиммуноэндокринологии [1]. Возникающая наука включает эндокринную сеть желез и органов, регулирующую работу всего организма с помощью гормонов, передающих сигналы через кровоток к органам и тканям, управляя тем самым обменом веществ, ростом, сном, эмоциями и репродукцией.

Взаимные связи трёх биологических переменных «Симбиотического иммунитета» PIT00641, «Нервных функций живого организма» PIT00642 и «Эндокринной (гормональной) сети» требует внимательных размышлений в рамках «Теории функций многих биологических переменных (ТФМБП)». Конечно, это не глава ТФКП, это новая глава теоретической биологии живых переменных!

Чтобы не «растекаться мыслью по древу», перенесём в следующий пост обсуждение новой науки и динамических синапсов, в частности.

Литература

1. Chereshnev, Valeriy A., and Boris G. Yushkov. "To the issue of neuro-immuno-endocrine system theory." Russian Journal of Immunology 29 (1), 9-34 (2026). doi 10.46235/1028-7221-17074-TTI Черешнев, В.А., и Б.Г. Юшков. К вопросу теории нейроиммуноэндокринной системы // Российский иммунологический журнал 29 (1), 9-34 (2026). PDF (Русский) (pdf, 633КБ)

Аннотация [1]. В обзоре представлена история эволюции взглядов на взаимосвязь иммунной, нервной и эндокринной систем и приводятся аргументы, обосновывающие концепцию, что они представляют собой компоненты единой регуляторной системы, поскольку их структуры плотно интегрированы друг в друга, в качестве сигнальных молекул они используют одни и те же биологически активные вещества. При этом одна и та же молекула в зависимости от клетки, ее образующей, может быть отнесена либо к нейротрансмиттерами, либо гормонам, либо цитокинам. На периферических нейронах и нервных окончаниях вагуса обнаружены рецепторы к цитокинам, а IL-4 регулирует синаптическую передачу. Доказана функция клеток иммунной системы продуцировать гормоны и нейропептиды. Катехоламины могут происходить из клеток иммунной системы. Гипоталамические же нейросекреторные клетки экспрессируют IL-1, а клетки астроцитарной глии – интерферон. В регуляции функций всегда выступают вместе, дополняя или замещая друг друга, имеют общий координационный центр. Так, передняя доля гипофиза, секретируя гормон роста, влияет на синтез и секрецию тимулина эпителиальными тимическими клетками. Таким образом формируется гипоталамо-гипофизарно-тимическая ось. Появилась новая наука – нейроиммуноэндокринология. Патология одной из систем неизменно приводит к существенным изменениям и в других. Нет ни одного вида патологии, в которой не были бы задействованы все три компонента единой системы. Наиболее ярко единство всех компонентов системы проявляется при стрессе, травматическом шоке, цитокиновом шторме. Особый интерес представляет перекрестное применение препаратов в терапии заболеваний каждой из трех систем. Использование иммунотропных препаратов нашло применение в лечении психических расстройств. Разрабатываются методы фармакологического воздействия на макрофаги при лечении эндокринных расстройств. Таким образом, накоплено достаточное количество фактов, дающих основание рассматривать иммунную, нервную и эндокринную системы в качестве единой системы физиологической регуляции, основой которой считается передача и переработка информации.

Ключевые слова [1]: нейроиммуноэндокринная система, макрофаги, APUD-система, тимус, регуляция функций, гипоталамо-гипофизарно-тимическая ось.

Людвик Хиршфельд в 1931 году предложил различать следующие формы иммунитета: физиологический, активный, пассивный и симбиотический [1]. Подробнее см пост PIT00534.

Неуклюжее название «Иммунная система как система отношений» прекрасной статьи Марка Даэрона [2] о взаимной связи двух биологических переменных «Симбиотический иммунитет» и «Нервные функции живого организма» требует внимательного чтения в рамках «Теории функций многих биологических переменных (ТФМБП)». Нет, нет! Это не глава ТФКП, это новая глава теоретической биологии живых переменных - совсем просто.

Сначала сделаем интересное замечание о термине "система". 100 лет назад Людвиг фон Берталанфи решил заняться теоретической эмбриологией, даже книжку написал, но у него ничего не получилось - ему не удалось понять эмбрио, так он придумал теорию систем, благо, что понятие "система" ничего не обозначает, но может обозначать и "всё обо всём". Так и стало название "система" словом-паразитом в наукообразных текстах. Иногда, конечно, оно спасает, когда ничего содержательного сказать по сути нельзя.

Вернёмся к работе Марка [2]. Сначала прочтите внимательно аннотацию.

Достижения в области нейроиммунологии показали, что нервная и иммунная системы – это две функционально связанные физиологические системы. Уникальные сенсорные и иммунные рецепторы позволяют им контролировать взаимодействие организма с внутренним и внешним мирами. Обе системы подвергаются отбору, обусловленному опытом, в ходе онтогенеза. Они используют одни и те же медиаторы/нейротрансмиттеры и синапсы для межклеточной коммуникации. Они хранят память о предыдущем опыте. Иммунные клетки могут влиять на нервные клетки, нервные клетки могут влиять на иммунные клетки, и они регулируют друг друга.

Однако я утверждаю, что эти две системы различаются по трём основным пунктам:

1) В отличие от нервной системы, иммунная система имеет рыхлую анатомическую структуру, в которой молекулярные и клеточные события в основном происходят случайным образом;

2) Иммунная система может реагировать на молекулы живого мира, тогда как нервная – на явления физического мира;

3) Реакции иммунной системы действуют как на организм, так и на стимул, вызвавший реакцию, в то время как реакции нервной системы действуют только на организм.

Таким образом, нервная и иммунная системы представляют собой две взаимодополняющие системы взаимоотношений, которые тесно взаимодействуют друг с другом, и чьи реакции хорошо приспособлены к реагированию на физические и биологические стимулы соответственно. Способность иммунной системы адаптировать организм к живому миру и адаптировать живой мир к организму наделяет её мощными адаптивными свойствами, позволяющими организму жить в мире с самим собой и с другими живыми существами, будь то патогены или комменсалы.

Пара таблиц помогут образно представить результаты обзора [2].

[1]. Hirszfeld, L. Prolegomena zur Immunitätslehre (= Пролегомены к теории иммунитета) // Klinische Wochenschrift 10 (47), 2153-2159 (1931). doi 10.1007/BF01758185.

[2]. Daëron, M. The immune system as a system of relations (Иммунная система как система отношений) // Frontiers in Immunology 13, 984678 (2022). doi 10.3389/fimmu.2022.984678

There is a unique first in the world Symbiommunity Lab. That's why I decided to add one letter "I" and create the virtual laboratory SymBioImmunity Lab to share ideas of living symbiotic immunity.

Logo of the «SymBioImmunity Lab» website

Below is a translation of the post PIT00623:
PIT00623 SymBioImmunity = СимБиоИммунитет
#symbioimmunity#симбиоиммунитет
I have been telling students for a long time (more than 10 years -- PIT00079, PIT00534) that the most mysterious biological phenomenon is symbiotic immunity or symbioimmunity. Emotions were off the charts during the covid times, but to no avail - apparently, the Unified State Exam (ЕГЭ) "debilized" even one-dimensional thinking - therefore, there is no longer enough "tyama" to understand the connection between several biological variables.

It will not hurt to repeat it. Immunity exists innate and adaptive, in bacteria, fungi, mosses, lichens, plants, insects, animals and all living "boogers", and since life is possible only in symbioses (PIT00534), the interweaving of immunities is an obligatory process of life. Here we must pay attention to horizontal gene transfer (HGT = LGT -- PIT00111, PIT00255, PIT00330, PIT00612, PIT00613), without which life would be impossible, but everyone seems to "forget" about HGT in symbioses. For emotional brightness, I will add the thought of the music of life together with the dances of endosomes and exosomes to this music (PIT00592), in the language of which cells "sing" to each other and to themselves about their own mood! This is the real Life!

Уже давно говорю студентам (более 10 лет -- PIT00079, PIT00534), что самое загадочное биологическое явление - это симбиотический иммунитет или симбиоиммунитет. Эмоции зашкаливали во времена ковида, но без толку - видимо, ЕГЭ "дебилизовал" полностью даже одномерное мышление - поэтому для понимания связи нескольких биологических переменных "тямы" уже не хватает.

Не вредно повторится. Иммунитет существует врожденный и адаптивный, у бактерий, грибов, мхов, лишайников, растений, насекомых, животных и у всех живых "козявок", а так как жизнь возможна только в симбиозах (PIT00534), переплетение иммунитетов - обязательный процесс жизни. Здесь надо обратить внимание на горизонтальный перенос генов (ГПГ = HGT = LGT -- PIT00111, PIT00255, PIT00330, PIT00612, PIT00613), без которого жизнь была бы невозможна, но про ГПГ в симбиозах как будто все "забывают". Для эмоциональной яркости добавлю мысль о музыке жизни вместе с танцами под эту музыку эндосом и экзосом (PIT00592), на языке которых клетки "поют" друг другу и самим себе о собственном настроении! Вот это и есть самая настоящая Жизнь!

С наступающим Новым 2025 годом!

Не существует изолированных живых систем. Любая жизнь возможна только в симбиозе, где каждый вид симбиоза имеет собственные врожденный и адаптивный иммунитеты. Поэтому коллективный симбиотический иммунитет только и существует в живой природе. Обсудим его в биологических переменных. До настоящего времени по целому ряду причин образ симбиотического иммунитета развивался медленно.

Понятие «симбиотический иммунитет» ввёл Людвиг Хиршфельд [1]. Его определение было таким: «Устойчивость к инфекции для этого не годится, так как организм индивида не инфицирован; если форма индивидуального иммунитета характеризуется тем, что возбудитель вызывает в популяции скрытую инфекцию, то определение излишне заимствовано из посторонних и даже не фундаментальных факторов. Лучше назвать это иммунитетом к инфекции, но опять же недостаточно подчеркивает принцип иммунитета. Я предлагаю назвать эту форму иммунитета симбиотической, чтобы подчеркнуть, что инфекция также имеет полезные стороны. Это обозначение означает, что битву между бактерией и макроорганизмом не всегда нужно вести до конца, что страдания зараженного организма имеют свои хорошие стороны, так что речь идет не только о паразитизме, но и о самом симбиозе, который может быть и с патогенными микроорганизмами». Поэтому Хиршфельд различал в 1931 году следующие формы иммунитета: физиологический, активный, пассивный и симбиотический [1].

Современное представление о симбиотическом иммунитете рассмотрим на примере микробиома и дисбактериоза микробиоты при заболеваниях человека. Недавние достижения в изучении микробиома человека расширили наши знания обо всех нормальных микробных сообществах, принадлежащих человеческому телу. До сих пор исследования микробиоты показали, что взаимодействия микробов-хозяев существуют не только внутри органа, но также представляют собой перекрестные помехи между царствами, автоматически связывающие разные органы вместе. Действительно, микробиота кишечника была тщательно исследована, и было показано, что она участвует в регуляции гомеостаза (лучше гармонии, см. PIT00535) во многих органах, включая желудочно-кишечный тракт, локально, легкие и мозг, систематически. Кроме того, дисбактериоз кишечника играет существенную роль в прогрессировании многих заболеваний через наиболее важные межорганные связи, такие как оси кишечник-легкие и кишечник-мозг [2].

Дисбактериоз микробиоты при заболеваниях человека. Микробиота кишечника участвует в правильном функционировании многих органов, таких как легкие, почки, печень, сердце и мозг. Однако любое нарушение гомеостаза микробиоты приводит к нарушению работы этих пораженных органов и прогрессированию многих сопутствующих заболеваний [2].

Иммунная система в толстой кишке отделена от комменсальных микробов и сравнительно редких кишечных патогенов монослоем разнообразных эпителиальных клеток, покрытых плотным и плотно прилегающим внутренним слоем слизи и более рыхлым наружным слоем слизи. Микроорганизмы, в совокупности называемые микробиотой, ассоциированной со слизью, физически населяют этот слизистый барьер, что приводит к динамичному и непрекращающемуся диалогу для поддержания как пространственной сегрегации, так и иммунной толерантности. Недавние важные открытия раскрывают новые особенности перекрестных помех между иммунной системой и бактериями, ассоциированными со слизью, в норме и при болезни, а также связанные с болезнью периферические иммунные сигнатуры, указывающие на реакцию хозяина на эти организмы [3].

Литература

1. {Hirszfeld1931} Hirszfeld, Ludwig (Ludwik). Prolegomena zur Immunitätslehre (= Пролегомены к теории иммунитета) // Klinische Wochenschrift 10 (47), 2153-2159 (1931). doi 10.1007/BF01758185. (Встречается Людвик Гиршфельд).

2. {Gebrayel2022} Gebrayel, Prisca, Carole Nicco, Souhaila Al Khodor, Jaroslaw Bilinski, Elisabetta Caselli, Elena M. Comelli, Markus Egert et al. Microbiota medicine: towards clinical revolution // Journal of Translational Medicine 20 (1), 1-20 (2022). doi 10.1186/s12967-022-03296-9.

3. {Zhao2022} Zhao, Qing, and Craig L. Maynard. Mucus, commensals, and the immune system // Gut Microbes 14 (1), 2041342 (2022). doi 10.1080/19490976.2022.2041342

Эта статья F Baluška, S Mancuso. Synaptic view of eukaryotic cell // Int J General Systems. 43 (7), 740-756 (2014). Baluska2014s (pdf, 452КБ) позволит каждому увидеть как клетки "видят" (чувствуют) друг друга и "смотрятся" (ощущают) внутрь себя, "осознавая" собственные субклеточные структуры. Аннотация. Синапсы это стабильные домены адгезии между двумя соседними клетками многоклеточных организмов, которые служат для межклеточной коммуникации, а также для обработки и хранения информации. Концепция синапсов разрабатывалась более 100 лет специально для межклеточной связи нейронов. В последние десять лет, эта концепция была адаптирована для того, чтобы объять другие явления межклеточной коммуникации. Здесь мы сосредоточимся на недавно появившихся фагоцитарных синапсах и предложить новые «эндосимбиотические синапсы» и «внутриклеточные органельные синапсы». Все эти синапсы эукариотических клеток являются хорошей точкой зрения для объяснения высокой производительности эукариотических клеток при интеграции разнородной сигнализации входов в когерентное клеточное поведение.

Рис.1. Надклеточные синапсы между нейронами, клетками стелы корня, и между Т-клетками и антиген-представляющими клетками (APCs). Все синапсы по своей природе асимметричны. В нейронах и клетках растений это выражается различными белками на обеих сторонах синапа. В случае иммунологических и вирусологических синапсов эта асимметрия в двух различных клетках, сообщающихся друг с другом. Другое отличие состоит в том, что синапсы нейронов и растений являются стабильными, хотя и динамическими конструкциями, а иммунологические и вирусологические синапсы только временные структуры.

Рис.2. Основных типы внутриклеточных синапсов: фагоцитарной (A), эндосимбиотический (B), симбиотический (С) и органельные (D) синапсы. P - пластиды, М - митохондрии, N - ядро, GA - аппарат Гольджи, ER - эндоплазматический ретикулум.