Исследования показывают, что иммунная система влияет на разум и тело.

Иммунная система влияет на разум и тело, исследование показывает, что
Нейроны (зеленый) в мозге мыши имеют рецептор (голубой), который обнаруживает иммунную молекулу IL-17. Исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе обнаружили, что молекула, вырабатываемая иммунной системой, воздействует на мозг, изменяя поведение мышей. Предоставлено: Медицинская школа Вашингтонского университета.

Новое исследование Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе помогает выявить удивительную связь между разумом и телом. У мышей исследователи обнаружили, что иммунные клетки, окружающие мозг, производят молекулу, которая затем поглощается нейронами мозга, где, по-видимому, это необходимо для нормального поведения.

Результаты, опубликованные 14 сентября в Nature Immunology, показывают, что элементы иммунной системы влияют как на разум, так и на тело, и что иммунная молекула IL-17 может быть ключевым звеном между ними. .

«Мозг и тело не так разделены, как люди думают», — сказал старший автор Джонатан Кипнис, доктор философии, заслуженный профессор патологии и иммунологии Алан А. и Эдит Л. Вольф и профессор нейрохирургии. неврологии и нейробиологии. «Мы обнаружили здесь, что иммунная молекула — ИЛ-17 — вырабатывается иммунными клетками, находящимися в областях вокруг мозга, и она может влиять на функцию мозга через взаимодействия с нейронами, чтобы влиять на тревожное поведение мышей. теперь выясняется, может ли слишком много или слишком мало IL-17 быть связано с тревогой у людей «.

IL-17 представляет собой цитокин, сигнальную молекулу, которая управляет иммунным ответом на инфекцию, активируя и направляя иммунные клетки. IL-17 также был связан с аутизмом в исследованиях на животных и депрессией у людей.

Каким образом иммунная молекула, такая как IL-17, может влиять на заболевания мозга, остается загадкой, поскольку в мозгу не так много иммунной системы, а те немногие иммунные клетки, которые там находятся, не производят IL -17. Но Кипнис вместе с первым автором и докторантом Калилом Алвес де Лима, доктором философии, осознал, что ткани, окружающие мозг, изобилуют иммунными клетками, среди которых небольшая популяция, известная как гамма-дельта-Т-клетки, которые производят IL- 17. Они намеревались определить, влияют ли гамма-дельта Т-клетки около мозга на поведение. Кипнис и Алвес де Лима проводили исследование в Медицинской школе Университета Вирджинии; оба сейчас находятся в Вашингтонском университете.

Используя мышей, они обнаружили, что мозговые оболочки богаты гамма-дельта Т-клетками и что такие клетки в нормальных условиях постоянно производят IL-17, заполняя ткани, окружающие мозг, IL-17.

Чтобы определить, влияют ли гамма-дельта-Т-клетки или IL-17 на поведение, Алвес де Лима провел мышей с помощью установленных тестов на память, социальное поведение, поиск пищи и беспокойство. Мыши, у которых отсутствовали гамма-дельта Т-клетки или IL-17, были неотличимы от мышей с нормальной иммунной системой по всем параметрам, кроме тревоги. В дикой природе открытые поля оставляют мышей незащищенными от хищников, таких как совы и ястребы, поэтому у них развился страх перед открытыми пространствами. Исследователи провели два отдельных теста, в ходе которых мышам дали возможность войти в открытые участки. В то время как мыши с нормальным количеством гамма-дельта Т-клеток и уровнями IL-17 держались в основном на более защитных краях и закрытых областях во время тестов, мыши без гамма-дельта Т-клеток или IL-17 рисковали выходить на открытые участки. упущение бдительности, которое исследователи интерпретировали как снижение тревожности.

Более того, ученые обнаружили, что нейроны мозга имеют на своей поверхности рецепторы, которые реагируют на IL-17. Когда ученые удалили эти рецепторы, чтобы нейроны не могли обнаружить присутствие IL-17, мыши проявили меньшую бдительность. Исследователи говорят, что полученные данные свидетельствуют о том, что поведенческие изменения — не побочный продукт, а неотъемлемая часть нейроиммунной коммуникации.

Хотя исследователи не подвергали мышей воздействию бактерий или вирусов для непосредственного изучения последствий инфекции, они вводили животным липополисахарид — бактериальный продукт, вызывающий сильный иммунный ответ. Гамма-дельта Т-клетки в тканях вокруг мозга мышей продуцировали больше IL-17 в ответ на инъекцию. Однако, когда животных лечили антибиотиками, количество IL-17 было снижено, что позволяет предположить, что гамма-дельта Т-клетки могут ощущать присутствие нормальных бактерий, таких как те, которые составляют микробиом кишечника, а также вторгающиеся виды бактерий и реагировать соответствующим образом, чтобы регулировать поведение.

Исследователи предполагают, что связь между иммунной системой и мозгом могла развиться как часть многосторонней стратегии выживания. По словам Алвеса де Лима, повышенная бдительность и бдительность могут помочь грызунам пережить инфекцию, препятствуя поведению, которое увеличивает риск дальнейшего заражения или нападения хищников в ослабленном состоянии.

«Скорее всего, иммунная система и мозг развивались совместно, — сказал Алвес де Лима. «Выбор специальных молекул для одновременной иммунологической и поведенческой защиты — это разумный способ защиты от инфекции. Это хороший пример того, как цитокины, которые в основном эволюционировали для борьбы с патогенами, также действуют на мозг и модулируют поведение. «

В настоящее время исследователи изучают, как гамма-дельта Т-клетки в мозговых оболочках обнаруживают бактериальные сигналы от других частей тела. Они также изучают, как передача сигналов IL-17 в нейронах приводит к изменениям в поведении.

Spread the love