Исследование иммунной системы помогает выявить удивительную связь между разумом и телом.

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 это необходимо для нормального поведения.

Находки, опубликовано 14 сентября в Иммунология природы , указывают на то, что элементы иммунной системы влияют как на разум, так и на тело, и что иммунная молекула IL-17 может быть ключевым звеном между ними.

<цитата>

Мозг и тело не так разделены, как думают люди. Мы обнаружили, что иммунная молекула - ИЛ-17 - вырабатывается иммунными клетками, находящимися в областях вокруг мозга, и это может повлиять на функцию мозга через взаимодействие с нейронами, чтобы повлиять на тревожное поведение мышей. Сейчас мы изучаем, может ли слишком много или слишком мало IL-17 быть связано с тревогой у людей ».

Джонатан Кипнис, Кандидат наук, старший автор, Алан А. и Эдит Л. Вольф, заслуженный профессор патологии и иммунологии и профессор нейрохирургии, неврологии и нейробиологии

ИЛ-17 - цитокин, сигнальная молекула, 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.

Как иммунная молекула, такая как IL-17, может влиять на заболевания головного мозга, тем не мение, Это что-то вроде загадки, 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, Кандидат наук, понял, что ткани, которые окружают мозг, изобилуют иммунными клетками, из их, небольшая популяция, известная как гамма-дельта Т-клетки, которые продуцируют 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, непрерывно производят Ил-17, наполнение тканей, окружающих мозг, ИЛ-17.

Чтобы определить, влияют ли гамма-дельта Т-клетки или IL-17 на поведение, Алвес де Лима провел мышей через установленные тесты памяти, социальное поведение, поиск пищи и беспокойство. Мыши, у которых отсутствовали гамма-дельта Т-клетки или ИЛ-17, были неотличимы от мышей с нормальной иммунной системой по всем параметрам, кроме тревожности. В дикой природе, открытые поля оставляют мышей уязвимыми для хищников, таких как совы и ястребы, поэтому у них развился страх перед открытыми пространствами.

Исследователи провели два отдельных теста, в ходе которых мышам давали возможность заходить 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 ИЛ-17 рискнули выйти на открытые территории, потеря бдительности, которую исследователи интерпретировали как снижение тревожности.

Кроме 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 результаты показывают, что изменения в поведении - это не побочный продукт, а неотъемлемая часть нейроиммунной коммуникации.

Хотя исследователи не подвергали мышей воздействию бактерий или вирусов напрямую для изучения последствий инфекции, 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. Когда животных лечили антибиотиками, тем не мение, уменьшено количество Ил-17, предполагая, что гамма-дельта Т-клетки могут ощущать присутствие нормальных бактерий, таких как те, которые составляют микробиом кишечника, а также вторжение видов бактерий, и реагировать соответствующим образом, чтобы регулировать поведение.

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

"Иммунная система и мозг, скорее всего, эволюционировали совместно, - сказал Алвес де Лима. - Выбор специальных молекул для иммунологической и поведенческой защиты одновременно является разумным способом защиты от инфекции. Это хороший пример того, как цитокины, которые в основном эволюционировали для борьбы с патогенами, также действуют на мозг и изменяют поведение ".

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

• Индекс здоровья кишечного микробиома различает здоровый и больной микробиом
• Генетик РУДН нашел бифидобактериальный белок, способный уменьшить воспаление при COVID-19