Цитокины активирует определенную нейронную цепь, которая вызывает социальную замкнутость у мышей во время болезни, что дает представление о связи между мозгом и иммунной системой.
Когда начинается насморк и чихание, меньше всего хочется выходить из дома и общаться с людьми. Когда чувствуешь себя плохо, забраться в постель под уютное одеяло - это часто единственное, что может быть приятным. Это стремление избегать других людей, когда мы плохо себя чувствуем, является эволюционным: оно помогает больному человеку быстрее отдохнуть и восстановиться, а также предотвращает распространение инфекции. Преимущества социальной изоляции больных хорошо известны, но исследователи задаются вопросом, какие молекулярные механизмы лежат в основе такого поведения.
В новом исследовании, опубликованном на днях в журнале Cell, нейроиммунолог Глория Чой из Массачусетского технологического института, иммунолог Чжун Ху из Гарвардского университета и их коллеги попытались ответить на этот вопрос. В экспериментах на мышах, они обнаружили, что цитокин интерлейкин-1 бета (IL-1β) передает сигналы через свой рецептор нейронам в определенной области мозга, способствуя социальному отчуждению во время болезни, что позволяет лучше понять нейронные механизмы, лежащие в основе этой реакции. “Наши результаты показывают, что социальная изоляция после нарушения иммунитета возникает сама по себе и обусловлена активными нервными процессами, а не является вторичным следствием физиологических симптомов заболевания”, - сообщила Чой.
Цитокины — это сигнальные белки, секретируемые иммунными клетками, которые, благодаря своей способности перемещаться по крови и спинномозговой жидкости, могут выступать в качестве молекулярных посредников между иммунной и нервной системами. Чтобы определить цитокины, которые могут быть вовлечены в социальную замкнутость из-за инфекции, Чой, Ху и их коллеги провели тесты на социальное поведение у мышей. Они ввели мышам липополисахарид (LPS), который является компонентом внешней мембраны бактерий и стимулирует иммунную систему аналогично инфекции. Они увидели, что эти мыши были менее общительными и более вялыми, чем неинфицированные контрольные мыши. Затем исследователи ввели мышам различные цитокины и обнаружили, что только один цитокин вызывал те же поведенческие симптомы, что и у мышей, которым вводили LPS: IL-1β.
Поскольку IL-1β связывается с рецептором интерлейкина-1 типа 1 (IL-1R1), ученые использовала флуоресцентную гибридизацию in situ, чтобы определить, в какой части мозга экспрессируется этот рецептор. Они увидели, как в области мозга, называемой дорсальным ядром шва (DRN), которая участвует в регуляции социального поведения, активизировались нейроны, экспрессирующие IL-1R1. DRN также расположен рядом с мозговым каналом, по которому течет ликвор, что обеспечивает доступ к присутствующим там молекулам, таким как цитокины, поэтому исследователи решили сосредоточиться на нейронах, экспрессирующих IL—1R1.
Ученые обнаружили, что активация этих нейронов в отсутствие IL-1β приводит к социальной изоляции у мышей, что указывает на то, что этих нейронов достаточно, чтобы вызвать такую реакцию. Чтобы проверить, необходимы ли эти нейроны для социальной изоляции, исследователи заблокировали активность нейронов и обнаружили, что даже в присутствии IL-1β мыши не изолировались. Авторы исследования увидели те же результаты, когда они специально отключили IL-1R1 в этих нейронах. Примечательно, что исследователи сообщили, что, хотя эти мыши не замыкались в себе, они все еще были вялыми, что указывает на то, что нейроны, экспрессирующие IL-1R1 в DRN, регулируют поведение, связанное с социальной замкнутостью, но не чувство утомления, которое также возникает при инфекции. “В совокупности эти результаты показывают роль нейронов DRN, экспрессирующих IL-1R1, в опосредовании социального отчуждения в ответ на IL-1β во время системного иммунного ответа”, - пишут авторы.
Исследователи планируют продолжить изучение этого механизма и изучить другие нейроны в DRN, которые также могут играть определенную роль в поведении. В то же время, очевидно, что желание уединиться и полежать с горячим чаем под большим количеством одеял является врожденным.
