Náttúra: Að stuðla að framleiðslu IL-17a gæti bætt hegðunareinkenni einhverfu

Í mörg ár hafa sumir foreldrar tekið eftir því að einhverf börn þeirra hafa skert atferliseinkenni þegar þau eru með hita. Undanfarin 15 ár hafa að minnsta kosti tvær stórar rannsóknir staðfest þetta fyrirbæri, en óljóst er hvers vegna hiti hefur þessi áhrif.

Í nýrri rannsókn hafa vísindamenn frá Massachusetts Institute of Technology og Harvard Medical School opinberað frumukerfið á bak við þetta fyrirbæri. Í rannsókn á músum komust þeir að því að við ákveðnar sýkingar losnaði ónæmissameind sem kallast IL-17a og hindraði lítinn hluta heilabarkins. Fólk hefur áður komist að því að þetta heila svæði og mýs tengjast skorti á félagslegri hegðun. Skyldar rannsóknarniðurstöður voru nýlega birtar í tímaritinu Nature með yfirskriftina" IL-17a stuðlar að félagslyndi í músalíkönum um taugaræktarsjúkdóma" Samsvarandi höfundar ritgerðarinnar eru Gloria Choi, lektor í heila- og hugrænu vísindum við MIT og Jun Huh, lektor í ónæmisfræði við Harvard Medical School. Fyrstu höfundar ritgerðarinnar eru MIT framhaldsnemi Michael Douglas Reed og MIT post doktorsnemi Yeong Shin Yim.

Mynd frá náttúrunni, 2019, doi: 10. 1038 / s41586-019-1843-6.

Choi sagði," Fólk [í einhverfu] hefur fylgst með þessu fyrirbæri, sem er mjög erfitt að skilja. Ég held að það sé' s vegna þess að við þekkjum ekki' við þekkjum ekki fyrirkomulagið. Í dag er reynt að sýna fram á hvernig þetta virkar, frá ónæmisfrumum og sameindum til viðtaka í heila og hvernig þessar milliverkanir leiða til hegðunarbreytinga á þessu sviði, þar á meðal rannsóknarstofu minni. Choi segir að þrátt fyrir að niðurstöður sem gerðar voru hjá músum séu ekki alltaf þýðanlegar meðferðir fyrir menn, en þessi rannsókn gæti hjálpað til við að þróa aðferðir til að draga úr hegðunareinkennum einhverfu eða annarra taugasjúkdóma.

Ónæmisáhrif

Choi og Huh hafa áður kannað önnur tengsl milli bólgu og einhverfu. Í 2016 fundu þeir að mýs fæddar við alvarlega smitaðar konur á meðgöngu voru líklegri til að sýna hegðunareinkenni eins og skert félagshæfni, endurteknar hegðun og óeðlileg samskipti. Þeir komust að því að þetta var af völdum útsetningar fyrir IL - 1 7a móður, sem olli göllum á sérstökum heila svæðum við að þróa fósturvísa. Þetta heila svæði, kallað aðal svítamyndandi heilaberki svæði (S 1 DZ), er hluti af sómósensorískum heilaberki og er talið bera ábyrgð á skynjun á stöðu mannslíkamans í geimnum.

GG quot; Ónæmis örvun hjá móður' líkami getur valdið mjög sérstökum galla á heilaberki og þessir gallar geta leitt til óeðlilegrar hegðunar hjá afkvæmum," Choi sagði.

Samband milli smits á meðgöngu og einhverfu hjá börnum hefur einnig fundist hjá mönnum. 2010 rannsókn á öllum börnum fædd í Danmörku milli 1980 og 2005 kom í ljós að alvarlegar veirusýkingar á fyrsta þriðjungi meðgöngu þrefölduðu hættu á einhverfu hjá börnum en í alvarlegum bakteríusýkingum í á öðrum þriðjungi meðgöngu tengist 1. 42 falt aukning á hættu á einhverfu. Þessar sýkingar fela í sér inflúensu, veirusjúkdóm í meltingarfærum og alvarlegar þvagfærasýkingar.

Í nýju rannsókninni beindi Choi og Huh athygli sinni á hve oft var greint frá hita milli hita og skertra einhverfu einkenna.

GG quot; Við viljum vita hvort við getum endurskapað þetta fyrirbæri með því að nota músalíkan af taugaþróunarsjúkdómi. Þegar þetta fyrirbæri hefur sést hjá dýrum getum við kannað gangverkið," Choi sagði.

Rannsakendur rannsökuðu fyrst mýs sem sýndu hegðunareinkenni þegar þeir voru útsettir fyrir bólgu á meðgöngu. Þeir sprautuðu músunum með bakteríuþátt sem kallast lipopolysaccharide (LPS), sem veldur svörun hita, og komust að því að músin' félagsleg samskipti tímabundið fóru aftur í eðlilegt gildi.

Frekari tilraunir sýndu að við bólgu framleiða þessar mýs IL - {{1}} 7a, sem binst viðtaka í S {{1}} DZ, sem er svæði heilans sem upphaflega hefur áhrif á bólga hjá móður. IL - {{1}} 7a dregur úr taugastarfsemi í S {{1}} DZ, sem gerir þessar mýs tímabundið áhuga á félagslegum samskiptum við aðrar mýs.

Ef vísindamennirnir hindruðu IL-17a eða slógu IL-17a viðtakann út myndi þessi einkenni viðsnúningur ekki eiga sér stað. Þeir fundu einnig að einfaldlega að hækka líkamshita þessara músa hafði ekki nein áhrif á hegðun, sem staðfestir ennfremur að IL-17a er nauðsynleg til að snúa við hegðunareinkenni.

GG quot; Þetta sýnir að ónæmiskerfið notar sameindir eins og IL-17a til að tala beint við heilann, og í raun getur það virkað eins og taugafræðingur og valdið þessum hegðunarbreytingum. Rannsókn okkar veitir annað dæmi um ónæmisaðgerðir Hvernig kerfið stjórnar heilanum."

Dan Littman, prófessor í ónæmisfræði við New York háskóla í Bandaríkjunum (ekki þátttakandi í nýju rannsókninni), sagði" Það frábæra við þessa grein er að það sýnir að þessi áhrif á hegðun eru ekki endilega afleiðing af hiti, en frumurnar sem eru framleiddar. Niðurstaða þátta. Auknar vísbendingar benda til þess að miðtaugakerfið, að minnsta kosti hjá spendýrum, velti að einhverju leyti á frumuboðsmerkjum meðan á þroska stendur eða á mismunandi tímum eftir fæðingu."

Hegðunaráhrif

Vísindamennirnir gerðu síðan sömu tilraunir í þremur öðrum músamódelum af taugasjúkdómi. Þessar mýs skorti gen tengd einhverfu og svipuðum sjúkdómum - Shank {{1}}, Cntnap 2 eða Fmr 1. Þessar mýs sýndu félagslegan hegðunarskort svipaðan þeim sem verða fyrir bólgu í móðurkviði, jafnvel þó að einkenni þeirra væru með annan uppruna.

Inndæling lípóopolysaccharides í þessum músum olli bólgu en hafði engin áhrif á hegðun þeirra. Vísindamennirnir komust að því að bólga örvaði ekki framleiðslu IL-17a hjá þessum músum. Hins vegar, ef þeir sprautuðu IL-17a í þessar mýs, batnaði hegðunareinkenni þeirra.

Þetta bendir til þess að mýs, sem verða fyrir bólgu á meðgöngu, muni að lokum gera ónæmiskerfið líklegri til að framleiða IL-17a í síðari sýkingum. Choi og Huh hafa áður uppgötvað að tilvist ákveðinna baktería í meltingarvegi getur einnig kallað fram IL-17a svörun. Þeir eru nú að kanna hvort sömu bakteríur og eru í meltingarvegi valdi því að einkenni frá félagslegri hegðun, sem kom fram af LPS, komu til baka og þeir uppgötvuðu í þessari nýju rannsókn.

Huh sagði," Það kemur á óvart að uppgötvun sömu ónæmissameindarinnar, IL-17a, getur haft þveröfug áhrif við mismunandi aðstæður: þegar það er notað sem þróandi fósturheili, stuðlar það að einhverfu Sjúkdómalík hegðun; það bætir einhverfu lík hegðun þegar það stjórnar taugavirkni í fullorðna músarheila. Þetta er hversu flókið við erum að reyna að skilja."

Rannsóknarstofa Choi' er einnig að kanna hvort önnur ónæmissameind önnur en IL-17a geti haft áhrif á heila og hegðun.

GG quot; Þessi samskipti eru heillandi," sagði Choi." Ónæmiskerfið sendir boðsameindir sínar beint til heilans, þar sem þær starfa eins og sameindir heila, breyta því hvernig taugrásir virka og hvernig hegðun myndast. (Bioon.com)