Jak mohou imunitní systémy ovlivňovat sociální chování

Imunitní systém je náš hlavní obranný mechanismus proti chorobám. Dysfunkce imunitního systému jsou proto spojeny s nesčetnými komplikacemi, včetně několika neurologických a duševních poruch.

Přesto se po dlouhou dobu považoval mozek a imunitní systém za navzájem izolované - věřilo se, že mozek nebyl zásobován lymfatickým systémem (který přenáší bílé krvinky a další imunitní buňky sítí cév a tkáně), protože nebyl nikdy nalezen žádný důkaz o lymfatickém zásobení mozku.

Ale nedávno byl výzkumný tým z Lékařské fakulty University of Virginia schopen najít lymfatické cévy v mozkových blanách, které pokrývají mozek. Byl to obrovský objev, který rozbil dlouholeté přesvědčení, že mozek je „imunně privilegovaný“ a postrádá přímé spojení s imunitním systémem.

Po objevení přímé vazby mezi mozkem a lymfatickým systémem stejná skupina prokázala, že imunitní buňky mohou ovlivňovat chování při učení a projevují své účinky zjevně z mozkových blan, membrán pokrývajících centrální nervový systém. Stejná skupina nyní ukázala, že imunitní systém má další překvapivý účinek na mozek - může přímo ovlivňovat a dokonce řídit sociální chování, jako je touha komunikovat s ostatními.

Za použití myší se sníženou imunitou autoři prokázali, že částečná eliminace imunitních buněk z mozkových blan je dostatečná k vyvolání deficitů sociálního chování. Tyto sociální deficity byly obráceny, když byly myši znovu osídleny imunitními buňkami. Tyto myši se sníženou imunitou také vykazovaly hyperkonektivitu ve specifických oblastech mozku souvisejících se sociálním chováním. Opětovné osídlení myší imunitními buňkami zvrátilo pozorovanou abnormální hyper-konektivitu. Nedostatek adaptivní imunity neovlivnil ostatní funkčně spojené regiony, které se přímo netýkají sociálních funkcí.

Navzdory jejich blízkosti do mozku imunitní buňky v mozkových blanách do mozku nevstupují. Jejich účinky proto musí být uplatňovány uvolňováním molekul, které mohou procházet do mozku. Autoři byli schopni identifikovat, která molekula působí jako posel mezi imunitním systémem a mozkem při regulaci sociálního chování.

Molekula se nazývá interferon gama (IFN-gama) a může být produkována podstatným počtem meningeálních imunitních buněk. Blokování produkce této molekuly způsobilo podobné sociální deficity a abnormální hyperkonektivitu ve stejných oblastech mozku jako u myší s imunitou. Obnovení hladin molekuly obnovilo mozkovou aktivitu a vzorce chování prostřednictvím působení IFN-gama v GABAergních inhibičních neuronech. Důležité je, že autoři také prokázali, že u hlodavců žijících v sociálním kontextu (skupinové ustájení) došlo k přirozenému zvýšení produkce IFN-gama, zatímco u hlodavců v sociální izolaci došlo k výrazné ztrátě IFN-gama. Zebrafish a mouchy vykazovaly podobný vzorec.

Tyto pozoruhodné výsledky tak ukazují, jak může mít molekula produkovaná imunitním systémem rozhodující vliv na sociální chování. Ale protože imunitní systém může řídit společenskost, je možné, že imunitní dysfunkce mohou přispět k neschopnosti mít normální sociální interakce a hrát roli v neurologických a duševních poruchách charakterizovaných sociálními poruchami, jako je porucha autistického spektra, frontotemporální demence a například schizofrenie.

Sociální chování je zásadní pro přežití druhu prostřednictvím hledání potravy, ochrany, chovu a dokonce u druhů vyššího řádu duševní zdraví. Na druhou stranu sociální interakce také způsobila zvýšenou expozici různým patogenům; v důsledku toho náš imunitní systém musel vyvinout nové způsoby, jak nás chránit před nemocemi, kterým nás sociální interakce vystavila. A sociální chování je pro patogeny zjevně výhodné, protože jim umožňuje šíření. Autoři studie proto předpokládali, že vývoj našeho sociálního chování mohl ovlivnit vztah mezi lidmi a patogeny. Mohl existovat společný evoluční tlak na zvýšení anti-patogenní reakce, jak se zvýšila společenskost, a je možné, že IFN-gama mohl působit jako evoluční mechanismus pro současné zlepšení sociálního chování a zároveň zlepšení našich anti-patogenních odpovědí.

Důsledky a otázky, které z těchto zjištění vyplývají, jsou obrovské. Je možné, že náš imunitní systém moduluje naše každodenní chování nebo dokonce naši osobnost? Mohou nové patogeny ovlivňovat lidské chování? Můžeme zaměřit imunitní systém při léčbě neurologických nebo psychiatrických poruch? Nové cesty výzkumu jsou široce otevřené.

Reference

Derecki NC, et al (2010). Regulace učení a paměti meningeální imunitou: klíčová role IL-4. J Exp Med, 207 (5): 1067-80. doi: 10.1084 / jem.20091419

Filiano AJ a kol. (2016). Neočekávaná role interferonu -? při regulaci neuronové konektivity a sociálního chování. Nature, 535 (7612): 425-9. doi: 10,1038 / příroda18626

Kennedy DP, Adolphs R (2012). Sociální mozek u psychiatrických a neurologických poruch. Trendy Cogn. Sci. 16, 559–572. doi: 10.1016 / j.tics.2012.09.006

Kipnis J (2016). Mnohostranné interakce mezi adaptivní imunitou a centrálním nervovým systémem. Science, 353 (6301): 766-71. doi: 10,1126 / science.aag2638

Louveau A, et al (2015). Strukturální a funkční rysy lymfatických cév centrálního nervového systému. Nature, 523 (7560): 337-41. doi: 10,1038 / příroda14432

Tento hostující článek se původně objevil na oceňovaném blogu o zdraví a vědě a v komunitě s mozkovou tematikou BrainBlogger: Může náš imunitní systém řídit sociální chování?