Цитокин IL-17 влияет на мозг и поведение
Два новых исследования, проведенных учеными из Массачусетского технологического института (MIT) и Гарвардской медицинской школы, углубляют понимание того, как иммунная система взаимодействует с мозгом через молекулу интерлейкин-17 (IL-17). Эти работы демонстрируют, что IL-17 действует на разные участки мозга, вызывая противоположные поведенческие эффекты: тревожность в миндалевидном теле и усиление общительности в соматосенсорной коре.
Роль цитокинов в нейроиммунных взаимодействиях
Цитокины, такие как IL-17, традиционно известны своей ролью в регуляции иммунных реакций, включая воспаление и защиту от инфекций. Однако все больше данных указывает на их влияние на центральную нервную систему. Ранее исследования показали, что во время болезни цитокины могут вызывать изменения в поведении, например, снижение активности или социальной активности. Новые работы подтверждают, что IL-17 не просто модулирует иммунный ответ, но и напрямую воздействует на нейроны, изменяя их возбудимость и, как следствие, поведение.
Двойное действие IL-17 в мозге
- Миндалевидное тело и тревожность
В базолатеральной миндалине (BLA) IL-17 связывается с рецепторами IL-17RA и IL-17RE, повышая возбудимость нейронов и усиливая тревожное поведение. Этот механизм может быть эволюционно полезен, так как тревога во время болезни может заставить человека избегать контактов, снижая риск распространения инфекции.
Интересно, что блокирование рецепторов IL-17 (например, при лечении псориаза) может привести к неожиданным побочным эффектам, включая усиление тревожности или даже суицидальные мысли. Это связано с тем, что подавление рецепторов увеличивает уровень циркулирующего IL-17C, который продолжает влиять на мозг. - Соматосенсорная кора и социальное поведение
В отличие от миндалевидного тела, в коре (особенно в области S1DZ) IL-17E связывается с рецепторами IL-17RA и IL-17RB, снижая возбудимость нейронов. В исследовании 2019 года было показано, что это подавление активности коррелирует с уменьшением симптомов, напоминающих аутизм, у мышей. Более того, IL-17E, вырабатываемый самими нейронами, может действовать как нейромодулятор, регулируя социальное поведение.
Эволюционная перспектива: от нейромодуляции к иммунной регуляции
Авторы предполагают, что IL-17 изначально мог эволюционировать как нейромодулятор, а позже был адаптирован иммунной системой. Это подтверждается данными о том, что у червей C. elegans IL-17 регулирует социальное поведение, не участвуя в иммунных реакциях. У млекопитающих некоторые формы IL-17 (например, IL-17E) синтезируются нейронами, что указывает на их роль в коммуникации между нервной и иммунной системами.
Терапевтические перспективы
Понимание того, как IL-17 влияет на мозг, открывает новые возможности для лечения неврологических и психических расстройств. Вместо прямого воздействия на нейроны можно рассматривать иммуномодулирующую терапию, например, регулируя уровень цитокинов для коррекции поведения. Это особенно актуально для состояний, связанных с тревожностью, аутизмом или депрессией, где дисбаланс иммунных молекул может играть ключевую роль.
Эти исследования подчеркивают сложность взаимодействия иммунной и нервной систем. IL-17 оказывает разнонаправленное влияние на мозг: в одних областях он усиливает тревожность, в других — способствует социальному поведению. Это открытие не только углубляет понимание нейроиммунных механизмов, но и предлагает новые стратегии для терапии психических и неврологических заболеваний через модуляцию иммунных сигналов.
Таким образом, иммунная система не просто защищает организм от инфекций, но и активно участвует в регуляции поведения, что делает ее важной мишенью для будущих исследований в нейробиологии и медицине.