Radiniai, paskelbta rugsėjo 14 d Gamtos imunologija , rodo, kad imuninės sistemos elementai veikia tiek protą, tiek kūną, ir kad imuninė molekulė IL-17 gali būti pagrindinė šių dviejų sąsaja.
Smegenys ir kūnas nėra taip atskirti, kaip žmonės galvoja. Čia mes nustatėme, kad imuninę molekulę-IL-17-gamina imuninės ląstelės, esančios aplink smegenis, ir tai gali paveikti smegenų funkciją per sąveiką su neuronais, kad paveiktų nerimą primenantį elgesį pelėse. Dabar mes tiriame, ar per daug ar per mažai IL-17 gali būti susijęs su žmonių nerimu “.
Jonathanas Kipnis, Daktaras, vyresnysis autorius, Alanas A. ir Edith L. Wolff, nusipelnęs patologijos ir imunologijos profesorius ir neurochirurgijos profesorius, apie neurologiją ir neuromokslą
IL-17 yra citokinas, signalinė molekulė, kuri organizuoja imuninį atsaką į infekciją, aktyvuodama ir nukreipdama imunines ląsteles. IL-17 taip pat buvo susijęs su autizmu atliekant tyrimus su gyvūnais ir žmonių depresija.
Kaip imuninė molekulė, tokia kaip IL-17, gali paveikti smegenų sutrikimus, vis dėlto, yra paslaptis, nes smegenyse nėra daug imuninės sistemos, o kelios ten gyvenančios imuninės ląstelės nesukuria IL-17. Bet Kipnis, kartu su pirmuoju autoriumi ir doktorantu Kalil Alves de Lima, Daktaras, suprato, kad smegenis supančiuose audiniuose knibžda imuninių ląstelių, tarp jų, maža populiacija, žinoma kaip gama delta T ląstelės, gaminančios IL-17. Jie nusprendė nustatyti, ar šalia smegenų esančios gama-delta T ląstelės turi įtakos elgesiui. Kipnis ir Alves de Lima tyrimus atliko būdami Virdžinijos universiteto medicinos mokykloje; abu dabar yra Vašingtono universitete.
Naudojant peles, jie atrado, kad smegenų dangaluose gausu gama-delta T ląstelių ir kad tokios ląstelės, normaliomis sąlygomis, nuolat gamina IL-17, pripildant smegenis supančius audinius IL-17.
Norėdami nustatyti, ar gama-delta T ląstelės ar IL-17 veikia elgesį, Alvesas de Lima išbandė peles, atlikdamas nustatytus atminties testus, socialinis elgesys, maistas ir nerimas. Pelės, kurioms trūko gama-delta T ląstelių arba IL-17, visais atžvilgiais, išskyrus nerimą, nesiskyrė nuo pelių, kurių imuninė sistema normali. Laukinėje gamtoje, atviruose laukuose pelės yra veikiamos plėšrūnų, tokių kaip pelėdos ir vanagai, todėl jie išsiugdė atvirų erdvių baimę.
Mokslininkai atliko du atskirus bandymus, kuriuose buvo suteikta galimybė pelėms patekti į atviras zonas. Nors pelės, turinčios normalų gama-delta T ląstelių kiekį ir IL-17 lygį, bandymų metu dažniausiai laikėsi labiau apsaugotuose kraštuose ir uždarose vietose, pelės, neturinčios gama-delta T ląstelių arba IL-17, pateko į atviras vietas, budrumo praradimas, kurį tyrėjai aiškino kaip sumažėjusį nerimą.
Be to, mokslininkai atrado, kad smegenų neuronų paviršiuje yra receptorių, kurie reaguoja į IL-17. Kai mokslininkai pašalino tuos receptorius, kad neuronai negalėtų aptikti IL-17, pelės parodė mažiau budrumo. Mokslininkai teigia, kad išvados rodo, kad elgesio pokyčiai nėra šalutinis produktas, o neatsiejama neuroimuninio bendravimo dalis.
Nors tyrėjai neapsaugojo pelių nuo bakterijų ar virusų, kad tiesiogiai ištirtų infekcijos poveikį, jie suleido gyvūnams lipopolisacharido, bakterinis produktas, sukeliantis stiprų imuninį atsaką. Gama-delta T ląstelės audiniuose aplink pelių smegenis, reaguodamos į injekciją, pagamino daugiau IL-17. Kai gyvūnai buvo gydomi antibiotikais, vis dėlto, sumažėjo IL-17 kiekis, rodo, kad gama-delta T ląstelės gali jausti normalias bakterijas, tokias kaip žarnyno mikrobioma, taip pat įsiveržusios bakterijų rūšys, ir tinkamai reaguoti į elgesio reguliavimą.
Mokslininkai spėja, kad ryšys tarp imuninės sistemos ir smegenų galėjo išsivystyti kaip daugialypės išgyvenimo strategijos dalis. Padidėjęs budrumas ir budrumas galėtų padėti graužikams išgyventi infekciją, atgrasant nuo elgesio, kuris padidina tolesnės infekcijos ar plėšrumo riziką susilpnėjus, - sakė Alvesas de Lima.
„Imuninė sistema ir smegenys greičiausiai vystėsi kartu, "Alvesas de Lima sakė." Išsirinkti specialias molekules, kurios tuo pačiu metu apsaugotų mus imunologiškai ir elgsenai, yra protingas būdas apsisaugoti nuo infekcijos. Tai geras pavyzdys, kaip citokinai, kuris iš esmės buvo sukurtas kovai su patogenais, taip pat veikia smegenis ir moduliuoja elgesį “.
Mokslininkai dabar tiria, kaip smegenų dangaluose esančios gama-delta T ląstelės aptinka bakterijų signalus iš kitų kūno dalių. Jie taip pat tiria, kaip IL-17 signalizacija neuronuose virsta elgesio pokyčiais.