Природа: Насърчаването на производството на IL-17a може да подобри поведенческите симптоми на аутизъм

В продължение на много години някои родители забелязват, че децата им с аутизъм са намалили поведенческите симптоми, когато имат температура. През последните 15 години поне две мащабни проучвания са документирали това явление, но не е ясно защо треската има този ефект.

В ново проучване изследователи от Масачузетския технологичен институт и Медицинското училище в Харвард разкриха клетъчните механизми, стоящи зад този феномен. В проучване на мишки те открили, че при определени инфекции се освобождава имунна молекула, наречена IL-17a, и инхибира малка част от мозъчната кора. Хората преди това са открили, че този мозъчен регион и мишките са свързани с дефицит в социалното поведение. Свързани резултати от изследванията бяха публикувани наскоро в списанието Nature със заглавие 0010010 "; IL-17a насърчава общителността при миши модели на невроразвитие разстройства 0010010 ". Кореспондиращи автори на доклада са Глория Чой, асистент по мозъчни и когнитивни науки в MIT, и Джун Хух, асистент по имунология в Медицинското училище в Харвард. Първите автори на доклада са аспирантът на MIT Майкъл Дъглас Рийд и докторантът от MIT Йонг Шин Йим.

Снимка от природата, 2019, doi: 10. 1038 / s41586-019-1843-6.

Чой каза: 0010010 `` Хората [в аутизъм] са наблюдавали това явление, което е много трудно да се разбере. Мисля, че 0010010 # 39; защото ние 0010010 # 39 не знаем механизма. Днес в това поле, включително и в моята лаборатория, се правят усилия, за да се демонстрира как работи, от имунни клетки и молекули до рецептори в мозъка и как тези взаимодействия водят до поведенчески промени. 0010010 "Чой казва, че въпреки че Находките, направени при мишки, не винаги са преводими Лечение за хора, но това изследване може да помогне да се ръководи разработването на стратегии, които да помогнат за намаляване на поведенческите симптоми на аутизъм или други неврологични разстройства.

Имунен ефект

Чой и Хю преди това са изследвали други връзки между възпалението и аутизма. В 2016 те откриват, че мишките, родени от силно заразени жени по време на бременност, са по-склонни да проявяват поведенчески симптоми като намалена социална способност, повтарящо се поведение и ненормална комуникация. Те откриха, че това е причинено от излагане на майчината IL - 1 7а, което причинява дефекти в специфични мозъчни области на развиващите се ембриони. Този мозъчен регион, наречен първична соматосензорна кора на дисгрануларната зона (S 1 DZ), е част от соматосензорната кора и се смята, че е отговорен за усещането на положението на човешкото тяло в пространството.

0010010 "; Имунната активация в майката 0010010 # 39; тялото може да причини много специфични кортикални дефекти и тези дефекти могат да доведат до анормално поведение при потомството, 0010010 " ; - каза Чой.

Установена е връзка между инфекция по време на бременност и детски аутизъм. 2010 проучване на всички деца, родени в Дания между 1980 и 2005 , установи, че тежките вирусни инфекции през първия триместър на бременността утроиха риска от аутизъм при деца, докато при тежки бактериални инфекции в втория триместър на бременността са свързани с 1. 42-кратно увеличение на риска от аутизъм. Тези инфекции включват грип, вирусен гастроентерит и тежки инфекции на пикочните пътища.

В новото проучване Чой и Хю насочиха вниманието си към често съобщаваната връзка между треска и намалени симптоми на аутизъм.

0010010 quot; Искаме да знаем дали можем да възпроизведем това явление, използвайки миши модел на невроразвитие на разстройство. След като това явление се наблюдава при животни, можем да изследваме механизма, 0010010 quot; - каза Чой.

Първо изследователите изследвали мишки, които проявяват поведенчески симптоми, когато са изложени на възпаление по време на бременност. Те инжектираха мишките с бактериален компонент, наречен липополизахарид (LPS), който предизвиква реакция на треска, и откриха, че социалното взаимодействие на мишките 0010010 # 39; временно се върна към нормалните нива.

По-нататъшни експерименти показват, че по време на възпаление тези мишки произвеждат IL - {{{{{}}}} 7a, който се свързва с рецепторите в S {{1}} DZ, което е областта на мозъка, първоначално засегната от възпаление на майката. IL - {{1}} 7а намалява нервната активност в S {{{{{}}}} DZ, което прави тези мишки временно по-заинтересовани от социални взаимодействия с други мишки.

Ако изследователите инхибират IL-17a или нокаутират IL-17a рецептора, това обръщане на симптомите няма да се случи. Те откриха също, че просто повишаването на телесната температура на тези мишки няма никакъв ефект върху поведението, което допълнително потвърждава, че IL-17a е необходим за обръщане на поведенческите симптоми.

0010010 "; Това показва, че имунната система използва молекули като IL-17a, за да говори директно с мозъка и всъщност може да действа като невромодулатор, причинявайки тези промени в поведението. Нашето проучване предоставя още един пример за имунитета Как системата регулира мозъка. 0010010 quot;

Дан Литман, професор по имунология в Нюйоркския университет в Съединените щати (не участва в новото проучване), казва: 0010010 "Най-важното в този документ е, че той показва, че този ефект върху поведението не е задължително резултат от треска, но клетките, които се произвеждат. Резултат от фактори. Нарастващите доказателства предполагат, че поне при бозайниците централната нервна система зависи до известна степен от цитокиновата сигнализация по време на развитието или в различно време след раждането. 0010010 ";

Поведенческо въздействие

След това изследователите извършиха същите експерименти в три други миши модели на неврологично заболяване. Тези мишки не са имали гени, свързани с аутизъм и подобни заболявания-Shank {{{1}}, Cntnap 2 или Fmr 1. Тези мишки проявяват дефицити в социалното поведение, подобни на тези, изложени на възпаление в утробата, дори ако симптомите им имат различен произход.

Инжектирането на липополизахариди в тези мишки предизвиква възпаление, но не оказва влияние върху тяхното поведение. Изследователите открили, че възпалението не стимулира производството на IL-17a при тези мишки. Въпреки това, ако те инжектират IL-17a в тези мишки, техните поведенчески симптоми наистина се подобряват.

Това предполага, че мишките, изложени на възпаление по време на бременност, в крайна сметка ще направят имунната им система по-голяма вероятност да произвежда IL-17a при последващи инфекции. Чой и Хух преди това откриха, че наличието на определени бактерии в червата също може да предизвика реакцията на IL-17a. Сега те изследват дали същите бактерии, които присъстват в червата, причиняват обръщане на симптомите на социално поведение, предизвикани от LPS, които са открили в това ново проучване.

Хух каза, 0010010 "; изненадващо, откриването на една и съща имунна молекула, IL-17a, може да има обратен ефект в различни ситуации: когато се използва като развиващ се мозък на плода, това насърчава поведение, подобно на аутизъм, заболяване; подобрява поведение, подобно на аутизъм, когато регулира нервната активност в мозъка на възрастната мишка. Това е колко сложно се опитваме да разберем. 0010010 quot;

Choi 0010010 # 39; s лаборатория също изследва дали някоя друга имунна молекула, различна от IL-17a, може да засегне мозъка и поведението.

0010010 quot; Тази комуникация е завладяваща, 0010010 quot; - каза Чой. 0010010 "; Имунната система изпраща своите пратеници молекули директно в мозъка, където те действат като мозъчни молекули, променяйки как работят нервните вериги и как се формира поведението. (Bioon.com)