Daba: IL-17a ražošanas veicināšana varētu uzlabot autisma uzvedības simptomus

Daudzus gadus daži vecāki ir pamanījuši, ka viņu autisma bērniem ir samazināti uzvedības simptomi, kad viņiem ir drudzis. Pēdējos 15 gados vismaz divi apjomīgi pētījumi ir dokumentējuši šo parādību, taču nav skaidrs, kāpēc drudzim ir šāda ietekme.

Jaunā pētījumā Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta un Hārvardas Medicīnas skolas pētnieki ir atklājuši šīs parādības šūnu mehānismus. Pētījumā ar pelēm viņi atklāja, ka dažās infekcijās imūnsistēmas molekula, ko sauc par IL-17a, tika atbrīvota un inhibēja nelielu smadzeņu garozas daļu. Cilvēki iepriekš ir noskaidrojuši, ka šis smadzeņu reģions un peles ir saistītas ar sociālās uzvedības nepilnībām. Saistītie pētījumu rezultāti nesen tika publicēti žurnālā Nature ar nosaukumu 0010010 quot; IL-17a veicina sabiedriskumu neirodeformācijas traucējumu peles modeļos 0010010 quot ;. Atbilstošie darba autori ir Gloria Choi, MIT smadzeņu un kognitīvās zinātnes docente, un Jūrs Huhs, Hārvardas Medicīnas skolas imunoloģijas profesors. Pirmie darba autori ir MIT absolvents Maikls Douglass Rīds un MIT pēcdoktorantūras students Yeong Shin Yim.

Attēls no dabas, 2019, doi: 10. 1038 / s41586-019-1843-6.

Čo sacīja: 0010010 quot; Cilvēki [autismā] ir novērojuši šo parādību, kuru ir ļoti grūti saprast. Es domāju, ka tas ir 0010010 # 39, jo mēs nezinām 0010010 # 39; mēs nezinām mehānismu. Mūsdienās šis lauks, ieskaitot manu laboratoriju, tiek mēģināts parādīt, kā tas darbojas, sākot no imūno šūnām un molekulām līdz smadzeņu receptoriem un kā šī mijiedarbība izraisa uzvedības izmaiņas. 0010010 quot; Choi saka, ka, lai arī pelēm veiktie atklājumi ne vienmēr ir tulkojami Ārstēšana cilvēkiem, taču šie pētījumi var palīdzēt virzīt stratēģiju izstrādi, lai palīdzētu mazināt autisma vai citu neiroloģisku traucējumu uzvedības simptomus.

Imūnā iedarbība

Choi un Huh iepriekš ir izpētījuši citas saiknes starp iekaisumu un autismu. 2016 viņi atklāja, ka pelēm, kas grūtniecības laikā dzimušas smagi inficētām mātītēm, biežāk bija uzvedības simptomi, piemēram, samazinātas sociālās spējas, atkārtota uzvedība un neparasta komunikācija. Viņi atklāja, ka to izraisīja mātes IL - 1 7a iedarbība, kas izraisīja defektus noteiktos embriju smadzeņu reģionos. Šis smadzeņu reģions, ko sauc par primāro somatosensoro garozas disgranulāro zonu (S 1 DZ), ir somatosensorā garozas sastāvdaļa un, domājams, ir atbildīgs par cilvēka ķermeņa stāvokļa noteikšanu kosmosā.

0010010 quot; Imūnās aktivizēšanās mātes 0010010 # 39 ķermenī var izraisīt ļoti specifiskus garozas defektus, un šie defekti var izraisīt neparastu uzvedību pēcnācējiem, 0010010 quot ; Choi teica.

Saikne starp infekciju grūtniecības laikā un bērnības autismu ir atrasta arī cilvēkiem. 2010 pētījumā ar visiem bērniem, kas dzimuši Dānijā no 1980 līdz 2005 , tika atklāts, ka smagas vīrusu infekcijas grūtniecības pirmajā trimestrī trīskāršoja bērnu autisma risku, savukārt smagu baktēriju infekciju gadījumos otrais grūtniecības trimestris ir saistīts ar 1. autisma riska palielināšanos 42 reizes. Šīs infekcijas ir gripa, vīrusu gastroenterīts un smagas urīnceļu infekcijas.

Jaunajā pētījumā Choi un Huh pievērsa uzmanību bieži ziņotajai saiknei starp drudzi un samazinātajiem autisma simptomiem.

0010010 quot; Mēs vēlamies uzzināt, vai mēs varam reproducēt šo parādību, izmantojot peles neirodegrapējošo traucējumu modeli. Kad šī parādība ir novērota dzīvniekiem, mēs varam izpētīt 0010010 mehānismu; Choi teica.

Pētnieki vispirms pētīja peles, kurām bija uzvedības simptomi, saskaroties ar iekaisumu grūtniecības laikā. Viņi injicēja pelēm baktēriju komponentu, ko sauc par lipopolisaharīdu (LPS), kas izraisa drudža reakciju, un atklāja, ka peļu 0010010 # 39 sociālā mijiedarbība īslaicīgi normalizējās.

Turpmākie eksperimenti parādīja, ka iekaisuma laikā šīs peles rada IL - {{{{{3 {}}}} 7a, kas saistās ar receptoriem S {{1}} DZ, kas ir smadzeņu zona, kuru sākotnēji skāra mātes iekaisums. IL - {{{1}} 7a samazina neironu aktivitāti S {{1}} DZ, kas šīm pelēm uz laiku liek vairāk interesēties par sociālo mijiedarbību ar citām pelēm.

Ja pētnieki nomāc IL-17a vai izsvītro IL-17a receptoru, šī simptomu maiņa nenotiks. Viņi arī atklāja, ka vienkārši šo peļu ķermeņa temperatūras paaugstināšanai nebija nekādas ietekmes uz uzvedību, vēl vairāk apstiprinot, ka IL-17a ir nepieciešams, lai mainītu uzvedības simptomus.

0010010 quot; Tas parāda, ka imūnsistēma izmanto tādas molekulas kā IL-17a, lai tieši sarunātos ar smadzenēm, un faktiski tā var darboties kā neiromodulators, izraisot šīs uzvedības izmaiņas. Mūsu pētījums sniedz vēl vienu imūno imūnsistēmas piemēru. Kā sistēma regulē smadzenes. 0010010 quot;

Dens Littmans, Amerikas Savienoto Valstu Ņujorkas universitātes imunoloģijas profesors (nav iesaistīts jaunajā pētījumā), sacīja: 0010010 quot; Lieliski šajā dokumentā ir tas, ka tas parāda, ka šī ietekme uz uzvedību nav obligāti drudža rezultāts, bet ražotās šūnas. Faktoru rezultāts. Pieaugošie pierādījumi liecina, ka vismaz zīdītājiem centrālā nervu sistēma zināmā mērā ir atkarīga no citokīnu signalizācijas attīstības laikā vai dažādos laikos pēc piedzimšanas. 0010010 quot;

Uzvedības ietekme

Pēc tam pētnieki veica tos pašus eksperimentus vēl trijos neiroloģiskās slimības peļu modeļos. Šīm pelēm trūka gēnu, kas saistīti ar autismu un līdzīgām slimībām - kāts {{1}}, Cntnap 2 vai Fmr 1. Šīm pelēm bija raksturīga sociāla uzvedība, kas līdzīga tām, kuras bija pakļautas iekaisumam dzemdē, pat ja to simptomiem bija atšķirīga izcelsme.

Lipopolisaharīdu ievadīšana šajās pelēs izraisīja iekaisumu, bet neietekmēja viņu uzvedību. Pētnieki atklāja, ka iekaisums šīm pelēm nestimulēja IL-17a ražošanu. Tomēr, ja viņi šīm pelēm injicēja IL-17a, viņu uzvedības simptomi uzlabojās.

Tas liecina, ka pelēm, kuras grūtniecības laikā pakļautas iekaisumam, galu galā viņu imūnsistēma varētu radīt IL-17a turpmākajās infekcijās. Choi un Huh jau iepriekš ir atklājuši, ka noteiktu baktēriju klātbūtne zarnās var izraisīt arī IL-17a reakciju. Viņi tagad pēta, vai tās pašas baktērijas, kas atrodas zarnās, izraisa LPS izraisītu sociālās uzvedības simptomu apvēršanu, ko viņi atklāja šajā jaunajā pētījumā.

Hū sacīja: 0010010 quot; Pārsteidzoši, ka vienas un tās pašas imūnās molekulas IL-17a atklāšanai dažādās situācijās var būt pretējs efekts: ja to izmanto kā augļa smadzeņu attīstību, tā veicina autisma slimībām līdzīgu izturēšanos; tas uzlabo autismu līdzīgu uzvedību, kad tas regulē neironu darbību pieaugušo peļu smadzenēs. Tieši tik sarežģīti mēs cenšamies saprast. 0010010 quot;

Choi 0010010 # 39 laboratorija arī pēta, vai smadzeņu darbību un uzvedību var ietekmēt kāda cita imūno molekula, izņemot IL-17a.

0010010 quot; Šī komunikācija ir aizraujoša, 0010010 quot; teica Choi. 0010010 quot; Imūnsistēma sūta savas kurjera molekulas tieši uz smadzenēm, kur tās darbojas kā smadzeņu molekulas, mainot to, kā darbojas neironu ķēdes un kā veidojas uzvedība. (Bioon.com)