Pronalasci, objavljeno 14. rujna u Imunologija prirode , ukazuju na to da elementi imunološkog sustava utječu i na um i na tijelo, te da imunološka molekula IL-17 može biti ključna poveznica između njih dvije.
Mozak i tijelo nisu toliko odvojeni koliko ljudi misle. Ono što smo ovdje otkrili je da imunosnu molekulu-IL-17-proizvode imunološke stanice koje se nalaze u područjima oko mozga, a mogao bi utjecati na rad mozga kroz interakcije s neuronima kako bi utjecao na ponašanje poput miša. Sada razmatramo može li se previše ili premalo IL-17 povezati s tjeskobom kod ljudi. "
Jonathan Kipnis, Doktor znanosti, viši autor, Alan A. i Edith L. Wolff ugledni profesor patologije i imunologije i profesor neurokirurgije, neurologije i neuroznanosti
IL-17 je citokin, signalna molekula koja orkestrira imunološki odgovor na infekciju aktiviranjem i usmjeravanjem imunoloških stanica. IL-17 je također povezan s autizmom u studijama na životinjama i depresijom kod ljudi.
Kako imunološka molekula poput IL-17 može utjecati na poremećaje mozga, međutim, je zagonetka jer u mozgu nema mnogo imunološkog sustava, a nekoliko imunoloških stanica koje se tamo nalaze ne proizvode IL-17. Ali Kipnis, zajedno s prvim autorom i postdoktorskim istraživačem Kalilom Alvesom de Limom, Doktor znanosti, shvatio da tkiva koja okružuju mozak vrve imunološkim stanicama, među njima, mala populacija poznata kao gama delta T stanice koje proizvode IL-17. Oni su odlučili utvrditi imaju li gama-delta T stanice u blizini mozga utjecaj na ponašanje. Kipnis i Alves de Lima proveli su istraživanje dok su bili na Medicinskom fakultetu Sveučilišta Virginia; obojica su sada na sveučilištu Washington.
Koristeći miševe, otkrili su da su meninge bogate gama-delta T stanicama i da takve stanice, u normalnim uvjetima, kontinuirano proizvoditi IL-17, ispunjavajući tkiva koja okružuju mozak IL-17.
Kako bi se utvrdilo utječu li gama-delta T stanice ili IL-17 na ponašanje, Alves de Lima proveo je miševe kroz uspostavljene testove pamćenja, društveno ponašanje, traženje hrane i tjeskoba. Miševi kojima nedostaju gama-delta T stanice ili IL-17 nisu se razlikovali od miševa s normalnim imunološkim sustavom po svim mjerama osim po anksioznosti. U divljini, otvorena polja ostavljaju miševe izloženim grabežljivcima poput sova i jastrebova, pa su razvili strah od otvorenih prostora.
Znanstvenici su proveli dva odvojena ispitivanja koja su uključivala davanje miševima mogućnosti ulaska u izložena područja. Dok su se miševi s normalnim količinama gama-delta T stanica i razinom IL-17 tijekom ispitivanja uglavnom držali do zaštitnijih rubova i zatvorenih područja, miševi bez gama-delta T stanica ili IL-17 odlaze na otvorena područja, nedostatak budnosti koji su istraživači protumačili kao smanjenu anksioznost.
Štoviše, znanstvenici su otkrili da neuroni u mozgu imaju receptore na površini koji reagiraju na IL-17. Kad su znanstvenici uklonili te receptore tako da neuroni nisu mogli otkriti prisutnost IL-17, miševi su pokazali manju budnost. Znanstvenici kažu da rezultati ukazuju na to da promjene u ponašanju nisu nusprodukt, već sastavni dio neuro-imunološke komunikacije.
Iako istraživači nisu izlagali miševe bakterijama ili virusima kako bi izravno proučavali učinke infekcije, ubrizgali su životinjama lipopolisaharid, bakterijski proizvod koji izaziva snažan imunološki odgovor. Gama-delta T stanice u tkivima oko mozga miševa proizvodile su više IL-17 kao odgovor na injekciju. Kad su životinje liječene antibioticima, međutim, smanjena je količina IL-17, sugerirajući da gama-delta T stanice mogu osjetiti prisutnost normalnih bakterija, poput onih koje čine crijevni mikrobiom, kao i invazivne bakterijske vrste, i na odgovarajući način regulirati ponašanje.
Znanstvenici nagađaju da je veza između imunološkog sustava i mozga mogla nastati kao dio višestrane strategije preživljavanja. Povećana budnost i budnost mogli bi pomoći glodavcima da prežive infekciju obeshrabrujući ponašanja koja povećavaju rizik od daljnje infekcije ili grabežljivosti u oslabljenom stanju, Rekao je Alves de Lima.
"Imunološki sustav i mozak najvjerojatnije su zajedno evoluirali, "Rekao je Alves de Lima." Odabir posebnih molekula koje će nas imunološki i bihevioralno zaštititi u isto vrijeme pametan je način zaštite od infekcije. Ovo je dobar primjer kako citokini, koja je u osnovi evoluirala u borbi protiv patogena, također djeluju na mozak i moduliraju ponašanje. "
Znanstvenici sada proučavaju kako gama-delta T stanice u moždanima otkrivaju bakterijske signale iz drugih dijelova tijela. Također istražuju kako se signalizacija IL-17 u neuronima pretvara u promjene ponašanja.