Modstandsdygtighed over for stress er forbundet med funktionerne i det perifere immunsystem • Yuliya Kondratenko • Videnskabsnyheder om "Elements" • Psykologi, Zoologi

Modstandsdygtighed over for stress forbundet med det perifere immunsystems egenskaber

Fig. 1. Cellen til eksperimentet med stressen af ​​social ødelæggelse "border = 0>

Fig. 1. Cellen til eksperimentet med stress af sociale skader. I et af rummene i denne celle bor en testmus, som undersøges for stressmodstand, og i den anden – en aggressormus (en specielt udvalgt stor mus, der er tilbøjelig til at angribe mindre mus). Hver dag placeres musen, som undersøges for udsættelse for stress, i 10 minutter i rummet til aggressormusen. Så musene bliver ikke vant til hinanden, eksperimentelle mus transplanteres til en anden celle hver dag, mens aggressormus stadig lever i samme celle. Foto fra artikel S. A. Golden et al., 2011. En standardiseret protokol for gentaget socialt nederlag hos mus

Forskere fra England, USA og Holland var i stand til at registrere faktorer i blodet hos mus, der forudsiger, om depression vil udvikle sig i et givet dyr efter stress på grund af kollisioner med et mere aggressivt individ. Det viste sig, at modstandsdygtigheden over for sådan stress bestemmes af antallet af leukocytter i blodet af dyr såvel som mængden af ​​interleukin-6, hvilke leukocytter udskiller.

Depression er ikke kun en tilstand af sorg, som nogle mennesker regelmæssigt falder ind på grund af deres manglende evne eller uvillighed til at nyde livet.Depression er en objektiv tilstand præget af et fald i humør i en længere periode (især et tab af evnen til at opleve glæde), nedsat tænkning (et pessimistisk humør råder) og motorhæmning. Ikke kun mennesker kan blive deprimerede, men også mange dyr. For så vidt angår folk er depression så almindelig og skadelig for dem, at det ifølge amerikanske forskere koster den amerikanske økonomi $ 50 mia. Årligt (ifølge 2003-tal). Undersøgelser af depressive lidelser giver ikke kun menneskeheden nye stoffer, men hjælper også med at opdage interessante forhold mellem forskellige legemssystemer (se for eksempel nyheden A Night Without Sleep forbedrer humør, Elements, 04.08.2014).

I lang tid var der tegn på forholdet mellem mentale tilstande og immunsystemet. For eksempel er tilstande af depression og angst præget af forøgede niveauer af cytokiner i perifere væv (det vil sige uden for centrale systemer, såsom hjernen). Cytokiner er signalmolekyler, som hovedsageligt udskilles af lymfocytter – celler i immunsystemet.På grund af transmissionen af ​​signaler gennem forskellige cytokiner virker immunsystemets celler i samspil med hinanden. Desuden kan immunsystemet ved hjælp af cytokiner interagere med de nervøse og endokrine (hormonale) systemer. Men hvordan de forhøjede niveauer af cytokiner og psyks deprimerede tilstand – hvad er årsagen og hvad er konsekvensen – forbliver uklare indtil nu.

Som en model valgte forfatterne af det valgte arbejde mus. Det viste sig, at de er helt egnede til at studere sådanne tilsyneladende menneskelige problemer. En stressende situation for mus blev skabt ved at placere dem i et bur med større og mere aggressive individer (figur 1). Eksponering af denne art kaldes "social stress stress". Bare ti minutter om dagen i ti dage – og de fleste mus underkastet en sådan prøvelse viser karakteristiske tegn på depression. En af dem er anhedonia (et fald i ønsket om glæde). Hos mennesker manifesterer man sig i et fald i motivation for handlinger, der giver glæde for f.eks. Sport og andre hobbyer. For mus måles en mere verdslig egenskab – en præference for en sødere opløsning.For at finde ud af om anhedonia er til stede i en mus, placeres to drikkere i et bur – en med sødere, den anden med en mindre sød opløsning. Hver dag i drikkevandene måles væskeniveauer. Hvis forandringen af ​​forbruget af disse to løsninger efter lidt påvirkning ændres, og musen begynder at drikke mindre af sødere opløsningen, betyder det, at den har mistet sin smag for livet, og anhedonia er tydelig.

Andre tegn indbefatter angst og metaboliske lidelser, der ofte manifesteres i vægtforøgelse. Men nøglen og utvivlsomt tegn på depression er ønsket om at undgå sociale interaktioner. I mus kontrolleres denne egenskab ved at plante et dyr i et stort bur i væggen, hvor der er et spærret vindue, bag hvilken der er en anden mus. Hvis en mus i et bur undgår at komme tæt på vinduet, menes det, at det undgår sociale interaktioner (figur 2). I dette forsøg er det vigtigt, at musen bag vinduet ikke kan skade musen i buret, så der er ingen grund til at være bange for at komme tæt på det. Imidlertid undgår flertallet af mus, der udsættes for regelmæssig kommunikation med aggressormus, efterfølgende at nærme sig andre mus, selvom der ikke er nogen umiddelbar fare for dem.Mus, der undgår sociale interaktioner efter kommunikation med aggressorer kaldes "følsomme", og mus, der ikke udvikler denne undgåelse kaldes "resistente".

Fig. 2. Celle til undersøgelse af tilbøjelighed til sociale interaktioner. Bag masken vinduet, som er synligt øverst på billedet, er musen, som ikke kan skade musen i buret. Andelen af ​​tid, som en mus i et bur bruger i nærheden af ​​vinduet, i "interaktionszonen", bestemmes. Hvis en mus i et bur forsøger ikke at komme ind i denne zone, anses det for at undgå sociale interaktioner, hvilket er tegn på depressiv tilstand. Foto fra artikel S. A. Golden et al., 2011. En standardiseret protokol for gentaget socialt nederlag hos mus

Forskellene i "følsomme" og "resistente" til spændingen ved muskelsocial læsion – disse er forskellene, der bestemmer prædisponering for depression. Så hvad var forskellen mellem disse mus? Det viste sig, at der var forskelle, og på deres grundlag var det endda muligt at forudsige, om et bestemt dyr ville udvikle depression efter møde med aggressoren.

Men første ting først. Det første forskere har undersøgt er ændringen i niveauet af cytokiner i blodet af dyr under påvirkning af stress.Da det var kendt, at niveauerne af cytokiner i depression skulle forøge, blev det forventet, at i "følsomme" mus efter at have mødt med aggressorerne, ville niveauerne af cytokiner i blodet være højere end hos "resistente". Så det viste sig, og det var muligt at identificere et specifikt cytokin-interleukin-6 – hvis koncentration efter stress var signifikant højere hos "følsomme" dyr sammenlignet med "resistent" (27 gange!); Der var imidlertid ingen signifikant forskel i niveauet af interleukin-6 før stress i de to grupper af mus. I "følsomme" mus forblev plasmaniveauerne af interleukin-6 forhøjet i 20 minutter efter den første stress og i 48 timer efter sidst.

Efter at have opnået et sådant interessant resultat, fortsatte forskerne at studere blodet af forsøgsdyr. De tog blodprøver fra en anden musgruppe og gennemførte de samme eksperimenter med dem (hvor de mødtes med aggressorer), hvorefter de testede dem for udvikling af depression. Det viste sig, at før eksperimentet var der flere leukocytter i blodet af dyr, som senere viste sig at være følsomme for stress og faldt i en depressiv tilstand end hos mus, som viste resistens over for stress.Derudover isolerede leukocytterne af mus, som viste sig at være følsomme, mere interleukin-6 under virkningen af ​​kunstig stimulering (figur 3). Det viste sig således, at mus har en naturlig tendens til at falde ind i eller ikke falde i depression under påvirkning af stress af social skade.

Fig. 3. En – indholdet af leukocytter i blodet af følsomme mus (grå bar) og bæredygtig (rød bar) at stresse på grund af social fejl. I mus, der er tilbøjelige til depression efter sådan stress, er antallet af leukocytter i blodet signifikant højere end i spændingsresistente mus. den – mængden af ​​interleukin-6, som er isolerede leukocytter fra følsomt blod (grå søjler) og bæredygtig (røde stænger) til musens stress. For at stimulere leukocytter fra blodet af mus for at secernere interleukin-6 blev lipopolysaccharider af bakterier (stimuleret) tilsat til dem eller til kontrol blev der ikke tilsat (ustimuleret). Det kan ses, at som reaktion på stimulansen isolerede leukocytter fra blodet af stressfølsomme dyr meget mere interleukin-6 end leukocytter fra blodet af stressbestandige dyr. Figur fra den diskuterede artikel i PNAS

Denne tendens kunne bestemmes, selv før forsøget startede, ved at tage blodprøver af dyr og bestemme, hvor mange leukocytter der er i deres blod, såvel som hvor mange interleukin-6 disse leukocytter udskilles. Hvis der var mange leukocytter, og de isolerede store mængder interleukin-6, ville en sådan mus blive deprimeret efter stresset af social skade.

Hvis hemmeligheden om tilbøjelighed til at falde i depression ligger i leukocytter, kan det forventes, at denne tendens kan påvirkes, hvis leukocytter med visse egenskaber fremgår af musens blod. En sådan delvis erstatning af leukocytter kan faktisk udføres ved at bestråle musene med stråling for at ødelægge deres egne immunceller og derefter transplantere knoglemarven fra donoren. Siden i dette forsøg var forskere interesseret i perifere væv, blev musene ikke udsat for hovedet, så deres hjerner ikke ville undergå ændringer. Et par uger efter operationen med knoglemarvstransplantation udvikles nye immunceller fra hans celler. Som et resultat af denne operation blev chimera-mus opnået, hvor ca. 70% leukocytter havde egenskaberne af en knoglemarvdonor.Det viste sig, at en sådan andel af leukocytter er tilstrækkelig til at gøre tilbøjelighed til at blive deprimeret i kimære mus det samme som deres donorer.

Forskerne fandt også ikke, at mus med udslået (inaktiveret) interleukin-6-gen er resistente over for virkningerne af social skade, det vil sige, at de ikke er tilbøjelige til at blive deprimerede efter mødet med aggressoren. Det samme kan siges om chimærmusene, som blev transplanteret knoglemarv fra mus med inaktiveret interleukin-6-gen.

Endelig, for at bekræfte interleukin-6's rolle i følsomhed over for depression, injicerede forskerne mus med antistoffer mod dette protein lige før møde med aggressoren. Så snart interleukin-6 dukkede op i blodet, kontaktede antistofferne dets molekyler og forhindrede dem i at interagere med deres mål. Det antistofbundne interleukin-6 kunne ikke deltage i signalering, som det sædvanligvis gør. Det viste sig, at antistoffer mod interleukin-6 reducerer musenes tendens til at undgå sociale interaktioner efter stress og dermed reducere deres tendens til at blive deprimeret.

Fra resultaterne af arbejdet følger det, at der er forskelle i det perifere immunsystem af følsomme og resistente over for stresspersoner,der eksisterer før virkningen af ​​stress, og som forudsiger respons på stress. Interessant nok er disse forskelle i det følelsesmæssige respons ikke relateret til hjernens arbejde, men afhænger udelukkende af blodets sammensætning og leukocyternes funktion – hvor mange af dem og hvor meget interleukin-6 de udskiller. Interleukin-6-terapi, et af immunsystemets signalmolekyler, kan være overraskende effektivt til behandling af depressive lidelser. Fortsat forskning om sammenhænge mellem forskellige systemer i kroppen kan fra en uventet side føre os til at løse problemer, der ikke var så avancerede ved hjælp af mere ligetilgængelige tilgange.

Kilde: G. E. Hodes et al. Individuel modstandsdygtighed mod social stress // PNAS. DOI: 10,1073 / pnas.1415191111.

Yulia Kondratenko


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: