Kako lahko imunski sistemi vplivajo na družbeno vedenje

Imunski sistem je naš glavni obrambni mehanizem pred boleznimi. Motnje v delovanju imunskega sistema so zato povezane z nešteto zapleti, vključno z več nevrološkimi in duševnimi motnjami.

Vendar so dolgo veljali, da so možgani in imunski sistem izolirani drug od drugega - verjeli so, da možgane ne oskrbuje limfni sistem (ki skozi mrežo žil prenaša bele krvne celice in druge imunske celice in tkiv), ker še nikoli niso našli nobenega dokaza o oskrbi možganov z limfo.

Toda nedavno je raziskovalna skupina z Medicinske fakultete Univerze v Virginiji lahko našla limfne žile v možganskih ovojnicah, ki pokrivajo možgane. To je bilo ogromno odkritje, ki je razbilo dolgoletno prepričanje, da so možgani "imunsko privilegirani", ker nimajo neposredne povezave z imunskim sistemom.

Po odkritju neposredne povezave med možgani in limfnim sistemom je ista skupina dokazala, da imunske celice lahko vplivajo na učno vedenje, očitno pa učinkujejo na možganske ovojnice, membrane, ki pokrivajo centralni živčni sistem. Zdaj je ista skupina pokazala, da ima imunski sistem še en presenetljiv učinek na možgane - lahko neposredno vpliva in celo nadzoruje socialno vedenje, na primer željo po interakciji z drugimi.

Z uporabo miši z oslabljeno imunostjo so avtorji pokazali, da je delna izločitev imunskih celic iz možganske ovojnice zadostna, da povzroči primanjkljaje v družbenem vedenju. Ti socialni primanjkljaji so bili obrnjeni, ko so miši ponovno naselili imunske celice. Te miši z imunsko okvaro so pokazale tudi hiperpovezljivost v določenih možganskih regijah, povezanih s socialnim vedenjem. Ponovno naseljevanje miši z imunskimi celicami je spremenilo opaženo nenormalno hiperpovezavo. Na druge funkcionalno povezane regije, ki niso neposredno vključene v družbeno funkcijo, pomanjkanje prilagodljive imunosti ni vplivalo.

Kljub njihovi bližini možganov imunske celice v možganskih ovojnicah ne vstopijo v možgane. Njihove učinke je zato treba izvesti s sproščanjem molekul, ki lahko prehajajo v možgane. Avtorji so lahko ugotovili, katera molekula deluje kot glasnik med imunskim sistemom in možgani pri uravnavanju družbenega vedenja.

Molekula se imenuje interferon gama (IFN-gama) in jo lahko tvori znatno število meningealnih imunskih celic. Blokiranje proizvodnje te molekule je povzročilo podobne socialne primanjkljaje in nenormalno hiperpovezljivost v istih možganskih predelih kot pri miših z imunsko okvaro. Obnovitev ravni molekule je obnovila možgansko aktivnost in vedenjske vzorce z delovanjem IFN-gama v GABAergičnih inhibitornih nevronih. Pomembno je, da so avtorji tudi pokazali, da so glodalci, ki živijo v družbenem kontekstu (skupinsko stanovanje), naravno povečali proizvodnjo IFN-gama, medtem ko so glodalci v socialni izolaciji izrazito izgubili IFN-gama. Podoben vzorec so pokazali zebrafish in muhe.

Ti presenetljivi rezultati s tem kažejo, kako lahko molekula, ki jo proizvaja imunski sistem, odločilno vpliva na socialno vedenje. Toda kot imunski sistem lahko spodbuja družabnost, je možno, da imunske disfunkcije prispevajo k nezmožnosti normalnih socialnih interakcij in igrajo vlogo pri nevroloških in duševnih motnjah, za katere so značilne socialne okvare, kot so motnje spektra avtizma, frontotemporalna demenca in na primer shizofrenija.

Družbeno vedenje je ključnega pomena za preživetje vrste s hrano, zaščito, vzrejo in celo duševnim zdravjem vrst višjih vrst. Po drugi strani pa je socialna interakcija povzročila tudi večjo izpostavljenost različnim patogenom; posledično je moral naš imunski sistem razviti nove načine za zaščito pred boleznimi, ki jim je bila izpostavljena socialna interakcija. Družbeno vedenje je očitno koristno za patogene, saj jim omogoča širjenje, zato so avtorji študije domnevali, da je lahko razmerje med ljudmi in patogeni vodilo k razvoju našega družbenega vedenja. Morda je prišlo do soevolucijskega pritiska za povečanje protitatogenega odziva, ko se je povečala družabnost, in mogoče je, da je IFN-gama deloval kot evolucijski mehanizem za sočasno izboljšanje družbenega vedenja, hkrati pa tudi za izboljšanje naših protitatogenih odzivov.

Posledice in vprašanja, ki izhajajo iz teh ugotovitev, so izjemne. Ali je mogoče, da naš imunski sistem modulira naše vsakdanje vedenje ali celo našo osebnost? Ali lahko novi patogeni vplivajo na človeško vedenje? Ali lahko med zdravljenjem nevroloških ali psihiatričnih motenj usmerimo imunski sistem? Nove raziskovalne poti so na široko odprte.

Reference

Derecki NC, et al (2010). Regulacija učenja in spomina z meningealno imunostjo: ključna vloga IL-4. J Exp Med, 207 (5): 1067-80. doi: 10.1084 / jem.20091419

Filiano AJ, et al (2016). Nepričakovana vloga interferona? pri uravnavanju nevronske povezanosti in socialnega vedenja. Nature, 535 (7612): 425-9. doi: 10.1038 / nature18626

Kennedy DP, Adolphs R (2012). Socialni možgani pri psihiatričnih in nevroloških motnjah. Trendi Kogn. Sci. 16, 559–572. doi: 10.1016 / j.tics.2012.09.006

Kipnis J (2016). Večplastne interakcije med prilagodljivo imunostjo in centralnim živčnim sistemom. Science, 353 (6301): 766-71. doi: 10.1126 / science.aag2638

Louveau A, et al (2015). Strukturne in funkcionalne značilnosti limfnih žil osrednjega živčevja. Nature, 523 (7560): 337-41. doi: 10.1038 / nature14432

Ta gostujoči članek se je prvotno pojavil na večkrat nagrajenem spletnem dnevniku o zdravju in znanosti ter v temo skupnosti možganov BrainBlogger: Ali lahko naš imunski sistem spodbuja družbeno vedenje?