Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • TechWeek
  • Биомолтекст2020
  • vsh25

Иммунитет как регулятор социального поведения

Dronk.Ru, Geektimes, по материалам University of Virginia: Shocking New Role Found for the Immune System: Controlling Social Interactions

Согласно результатам недавних совместных экспериментов, проведенных исследователями из лаборатории Университета Вирджинии и Массачусетса, иммунная система принимает непосредственное участие в регуляции нейронных связей и социального поведения. Подробный отчет о проделанной работе и выводы ученых опубликованы на страницах журнала Nature (Filiano et al., Unexpected role of interferon-γ in regulating neuronal connectivity and social behaviour).

В своей работе специалисты использовали мышей с врожденным тяжелым комбинированным иммунодефицитом (поражением системы приобретенного иммунитета). В стандартном трехкамерном тесте на социализацию такие животные, в отличие от здоровых, интересовались сородичами в такой же степени, как и окружающими их неодушевленными предметами. При этом проявлений тревожности, моторных или обонятельных дефицитов мыши практически не демонстрировали.

Проведенная в состоянии покоя фМРТ позволила выявить у иммунодефицитных мышей резко увеличенное число нейронных связей между множественными участками фронтальной коры и островковой извилины, отвечающими за социальное поведение. Очень похожая картина наблюдается у животных с моделированными социальными расстройствами и людей с расстройствами аутического спектра.

В возрасте четырех недель мышам с иммунодефицитом ввели нормальные Т-лимфоциты. По прошествии еще четырех недель такие животные в тесте «на социализацию» не отличались от здоровых. Нормализовались в соответствующих отделах мозга и нейронные связи.

Введение здоровым животным антител к интегрину VLA4, препятствующих проникновению Т-лимфоцитов в мозговые оболочки, напротив, вызвало у них нарушения «социализации», аналогичные поведению иммунодефицитных мышей.

Чтобы разобраться, какие именно сигнальные пути, зависящие от Т-лимфоцитов (интерферон-гамма, интерлейкины 4/13, 17 и 10, трансформирующий ростовый фактор бета) определяют социальное поведение, ученые провели анализ представленности функциональных групп генов (GSEA) в 41 транскриптоме коры мозга крыс и мышей после действия различных стимулирующих факторов, включая социальную агрегацию, лишение сна, стресс, введение психостимуляторов, антидепрессантов, противосудорожных средств и антипсихотических препаратов. Как выяснилось, при социальной агрегации и приеме психостимуляторов усиливается экспрессия генов, регулируемых интерфероном-гамма.

neuro_interferon1.jpg
Связь экспрессии цитокинов с различными стимулами.
Здесь и ниже – рисунки из статьи в Nature.

В ходе дальнейших экспериментов выяснилось, что у мышей с дефицитом этого медиатора иммунитета наблюдаются такие же социальные расстройства и нарушения нейронных связей, как у мышей с иммунодефицитом. Введение интерферона-гамма в спинномозговую жидкость позволяло устранить эти нарушения. В ходе исследований ученым удалось также выяснить, что нейроны префронтальной коры экспрессируют рецепторы к интерферону-гамма, а подавление этой экспрессии приводит к расстройствам социального поведения.

Эксперименты со свежеприготовленными образцами нейронов показали, интерферон-гамма подавляет активность нейронов за счет повышения уровня тормозного нейромедиатора ГАМК. Это значит, что нарушения социализации при иммунодефиците являются следствием чрезмерной активацией клеток префронтальной коры.

Учитывая, что интерферон-гамма – один из важнейших медиаторов иммунного ответа, ученые предположили, что такое двойное его действие явилось результатом эволюционной потребности повышать иммунитет при появлении в обществе сородичей, где интенсивно происходит распространение патогенов. Для проверки гипотезы, исследователи проанализировали находящиеся в открытом доступе транскриптомы представителей различных видов, включая крыс, мышей, рыб данио-рерио и дрозофил. GSEA показал, что у всех этих животных нахождение в тесном сообществе активирует иммунные механизмы даже при отсутствии инфекций, а изоляция, напротив, приводит к их подавлению.

neuro_interferon2.jpg
Связь социализации и экспрессии цитокинов у
мышей, крыс, рыбок данио-рерио и дрозофил.

Таким образом, проведенные эксперименты и полученные результаты позволили сделать удивительный вывод: иммунная система является важным регулятором социального поведения, и ряд поведенческих черт вполне мог появиться в процессе эволюции, как следствие борьбы иммунитета с инфекциями. «Это звучит дико, но, возможно, мы представляем собой лишь многоклеточные поля боя двух древних сил: патогенов и иммунной системы. Часть нашей личности может на самом деле находиться под контролем иммунитета», – пояснил руководитель работы Джонатан Кипнис (Jonathan Kipnis).

Полученные результаты могут значительно повлиять на понимание причин расстройств аутического спектра и шизофрении, а также поиск новых путей и подходов к терапии этих состояний.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
 19.07.2016

Читать статьи по темам:

иммунная система мозг поведение Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Удовольствие с пользой

Израильские ученые обнаружили, что стимуляция центра удовольствия мозга усиливает иммунный ответ у мышей. Это может объяснить эффективность плацебо при лечении инфекций.

читать

Микрофлора и мозг

Длительный прием антибиотиков повреждает микрофлору кишечника и нарушает работу иммунной системы, что негативно влияет на функции мозга.

читать

Шизофрения: от генетики к психологии

Поиски генетических вариантов, которые могут быть связаны с повышенным риском развития шизофрении, ведутся уже не одно десятилетие. Однако до настоящего времени все сообщения об обнаружении «генов шизофрении» не выдерживали строгих проверок.

читать

Моноциты облегчают проявления болезни Альцгеймера

Введение суспензии донорских моноцитов и препарата для лечения рассеянного склероза обеспечивает нормализацию иммунных реакций в головном мозге мышиной модели болезни Альцгеймера и ослабление симптомов заболевания.

читать

Дренаж для мозга

У лимфатической системы всё-таки есть собственное представительство в головном мозге: синусы мозговой оболочки оказались очень похожи на её сосуды, в них есть иммунные клетки и они связаны с шейными лимфоузлами.

читать