Artikel zur Langlebigkeit

Bestimmte Immunzellen stehen im Zusammenhang mit Angstzuständen

bestimmte Immunzellen werden bei Mäusen mit Angstzuständen in Verbindung gebracht
  • Bei Mäusen produzieren Immunzellen, die das Gehirn umgeben und Gamma-Delta-T-Zellen genannt werden, ein weiteres Immunmolekül, IL-17, das die Gehirnfunktion, neuronale Interaktion und Angstzustände beeinflusst. 

  • IL-17 ist ein Zytokin, das bereits mit Autismus bei Tieren und Depressionen beim Menschen in Verbindung gebracht wurde. 

  • In dieser Studie zeigten Mäuse ohne Gamma-Delta-T-Zellen oder IL-17 ein geringeres Maß an angstähnlichem Verhalten. 

Dieser Artikel wurde in den Nachrichten der Washington University School of Medicine (St. Louis) veröffentlicht:

Neue Forschungen an der Washington University School of Medicine in St. Louis helfen dabei, einen überraschenden Geist-Körper-Zusammenhang aufzuklären. Bei Mäusen fanden die Forscher heraus, dass Immunzellen rund um das Gehirn ein Molekül produzieren, das dann von Neuronen im Gehirn absorbiert wird, wo es für normales Verhalten notwendig zu sein scheint.

Die am 14. September in Nature Immunology veröffentlichten Ergebnisse deuten darauf hin, dass Elemente des Immunsystems sowohl Geist als auch Körper beeinflussen und dass das Immunmolekül IL-17 eine wichtige Verbindung zwischen beiden sein könnte.

„Das Gehirn und der Körper sind nicht so getrennt, wie die Leute denken“, sagte der leitende Autor Jonathan Kipnis, PhD, Alan A. und Edith L. Wolff Distinguished Professor für Pathologie und Immunologie und Professor für Neurochirurgie, Neurologie und Neurowissenschaften.

„Was wir hier herausgefunden haben, ist, dass ein Immunmolekül – IL-17 – von Immunzellen produziert wird, die sich in Bereichen rund um das Gehirn befinden, und es könnte die Gehirnfunktion durch Interaktionen mit Neuronen beeinflussen, um angstähnliches Verhalten bei Mäusen zu beeinflussen.“ Wir untersuchen nun, ob zu viel oder zu wenig IL-17 mit Angstzuständen bei Menschen zusammenhängen könnte.“

IL-17 ist ein Zytokin, ein Signalmolekül, das die Immunantwort auf eine Infektion orchestriert, indem es Immunzellen aktiviert und steuert. IL-17 wurde in Tierstudien auch mit Autismus und Depressionen bei Menschen in Verbindung gebracht.

Wie ein Immunmolekül wie IL-17 Gehirnerkrankungen beeinflussen könnte, ist jedoch ein Rätsel, da es im Gehirn kein großes Immunsystem gibt und die wenigen Immunzellen, die sich dort befinden, kein IL-17 produzieren.

Aber Kipnis erkannte zusammen mit dem Erstautor und Postdoktoranden Kalil Alves de Lima, PhD, dass das Gewebe, das das Gehirn umgibt, voller Immunzellen ist, darunter eine kleine Population, die als Gamma-Delta-T-Zellen bekannt ist und IL-17 produziert. Sie wollten herausfinden, ob Gamma-Delta-T-Zellen in der Nähe des Gehirns einen Einfluss auf das Verhalten haben. Kipnis und Alves de Lima führten die Forschung während ihres Aufenthalts an der University of Virginia School of Medicine durch; beide sind jetzt an der Washington University.

Mithilfe von Mäusen entdeckten sie, dass die Hirnhäute reich an Gamma-Delta-T-Zellen sind und dass diese Zellen unter normalen Bedingungen kontinuierlich IL-17 produzieren und das das Gehirn umgebende Gewebe mit IL-17 füllen.

Um festzustellen, ob Gamma-Delta-T-Zellen oder IL-17 das Verhalten beeinflussen, führte Alves de Lima an Mäusen etablierte Tests zu Gedächtnis, Sozialverhalten, Nahrungssuche und Angst durch.

Mäuse, denen Gamma-Delta-T-Zellen oder IL-17 fehlten, waren in jeder Hinsicht außer der Angst nicht von Mäusen mit normalem Immunsystem zu unterscheiden. In freier Wildbahn sind Mäuse auf offenen Feldern Raubtieren wie Eulen und Falken ausgesetzt, weshalb sie eine Angst vor offenen Flächen entwickelt haben.

Die Forscher führten zwei separate Tests durch, bei denen es darum ging, Mäusen die Möglichkeit zu geben, exponierte Bereiche zu betreten. Während sich die Mäuse mit normalen Mengen an Gamma-Delta-T-Zellen und IL-17-Spiegeln während der Tests größtenteils in den schützenderen Rändern und geschlossenen Bereichen aufhielten, wagten sich Mäuse ohne Gamma-Delta-T-Zellen oder IL-17 in die offenen Bereiche, ein Mangel an Wachsamkeit, den die Forscher als verminderte Angst interpretierten.

Darüber hinaus entdeckten die Wissenschaftler, dass Neuronen im Gehirn auf ihrer Oberfläche Rezeptoren haben, die auf IL-17 reagieren. Als die Wissenschaftler diese Rezeptoren entfernten, sodass die Neuronen das Vorhandensein von IL-17 nicht erkennen konnten, zeigten die Mäuse weniger Wachsamkeit. Die Forscher sagen, dass die Ergebnisse darauf hindeuten, dass Verhaltensänderungen kein Nebenprodukt, sondern ein integraler Bestandteil der neuroimmunen Kommunikation sind.

Obwohl die Forscher Mäuse nicht Bakterien oder Viren aussetzten, um die Auswirkungen einer Infektion direkt zu untersuchen, injizierten sie den Tieren Lipopolysaccharid, ein bakterielles Produkt, das eine starke Immunantwort hervorruft.

Gamma-Delta-T-Zellen im Gewebe um das Gehirn der Mäuse produzierten als Reaktion auf die Injektion mehr IL-17. Wenn die Tiere jedoch mit Antibiotika behandelt wurden, verringerte sich die Menge an IL-17, was darauf hindeutet, dass Gamma-Delta-T-Zellen das Vorhandensein normaler Bakterien wie derjenigen, aus denen das Darmmikrobiom besteht, sowie eindringender Bakterienarten erkennen konnten angemessen reagieren, um das Verhalten zu regulieren.

Die Forscher spekulieren, dass sich die Verbindung zwischen dem Immunsystem und dem Gehirn im Rahmen einer vielschichtigen Überlebensstrategie entwickelt haben könnte. Erhöhte Wachsamkeit und Wachsamkeit könnten Nagetieren helfen, eine Infektion zu überleben, indem sie Verhaltensweisen unterbinden, die das Risiko einer weiteren Infektion oder eines Raubtiers in einem geschwächten Zustand erhöhen, sagte Alves de Lima.

„Das Immunsystem und das Gehirn haben sich höchstwahrscheinlich gemeinsam entwickelt“, sagte Alves de Lima. „Die Auswahl spezieller Moleküle, die uns gleichzeitig immunologisch und verhaltensmäßig schützen, ist eine intelligente Möglichkeit, uns vor Infektionen zu schützen. Dies ist ein gutes Beispiel dafür, wie Zytokine, die im Wesentlichen zur Bekämpfung von Krankheitserregern entwickelt wurden, auch auf das Gehirn einwirken und das Verhalten modulieren.“ "

Die Forscher untersuchen nun, wie Gamma-Delta-T-Zellen in der Hirnhaut bakterielle Signale aus anderen Körperteilen erkennen. Sie untersuchen auch, wie sich die IL-17-Signalübertragung in Neuronen in Verhaltensänderungen niederschlägt.

Diese Studie wurde veröffentlicht in Naturimmunologie im September 2020. 



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