Иммунные клетки головного мозга могут защитить от ОКР, беспокойства
За последнее десятилетие ученые открыли, что микроглия, тип иммунных клеток, находящихся в головном мозге, не просто реагирует на болезни и инфекции.
Теперь новое исследование на мышах связывает дисфункцию микроглии определенной генетической линии с тревогой и обсессивно-компульсивным расстройством (ОКР).
Недавний Отчеты по ячейкам исследование также показывает, что женские половые гормоны могут усугубить симптомы тревоги, возникающие, когда эта подгруппа микроглии не функционирует должным образом.
Открытие проливает свет на биологию мозга, связанную с тревогой, и на состояния, которые с ней связаны, такие как ОКР, коренные причины которых остаются неясными.
«Больше женщин, чем мужчин, в какой-то момент своей жизни испытывают изнуряющую тревогу», - говорит ведущий автор исследования Димитри Транкнер, доктор философии, доцент-исследователь биологических наук Университета Юты в Солт-Лейк-Сити.
«В этом исследовании, - добавляет Транкнер, - [мы] смогли связать тревогу с дисфункцией микроглии и женскими половыми гормонами».
Микроглия выполняет множество функций
С момента своего открытия в 1920-х годах ученые осознали важную роль, которую микроглия играет в головном мозге после травм, инфекций и болезней.
Они показали, что эти врожденные иммунные клетки играют роль в различных состояниях, от болезни Альцгеймера и рассеянного склероза до рака мозга.
Однако совсем недавно многочисленные исследования показали, что микроглия выполняет широкий набор функций.
Исследования показали, например, что микроглия способствует многим аспектам развития мозга, включая образование миелиновой оболочки, которая защищает нервные волокна, а также стимуляцию и сокращение связей между клетками мозга.
Кроме того, ученые начинают понимать, что влияние микроглии распространяется на поведение.
«По крайней мере, две разные линии передачи»
В своей исследовательской работе Транкнер и его коллеги цитируют исследования, которые показали, что в условиях длительного стресса аномальная активность микроглии может вызывать депрессию или беспокойство.
Они также объясняют, что не все микроглии одинаковы. Например, в своем собственном исследовании они «недавно продемонстрировали, что существует как минимум две разные линии микроглии» и что их можно запрограммировать на разные действия.
В этой более ранней работе команда определила специфическое подмножество микроглии, предшественники которой экспрессируют белок Hoxb8 во время эмбрионального развития.
Hoxb8 - это фактор транскрипции, который представляет собой белок, который может изменять поведение клеток, включая и выключая гены.
Похоже, что около одной трети всей микроглии в мозге взрослых мышей происходит от предшественников Hoxb8.
Другие исследователи также показали, что мыши, у которых нет Hoxb8, склонны к чрезмерному уходу за шерстью, что похоже на человеческое расстройство трихотилломании, тип ОКР, который заставляет людей выдергивать волосы. Однако они не установили, какие клетки задействованы.
Микроглия линии Hoxb8
В новом исследовании Транкнер и его коллеги идентифицировали клетки, ответственные за такое поведение, как микроглию, произошедшую от предшественников линии Hoxb8.
Их эксперименты показали, что инактивация микроглии линии Hoxb8 у мышей вызывает чрезмерный уход и что активная микроглия линии Hoxb8 может остановить компульсивное поведение.
«Исследователи давно подозревали, - отмечает Транкнер, - что микроглия играет определенную роль в тревожных и нейропсихологических расстройствах у людей, потому что этот тип клеток может выделять вещества, которые могут повредить нейроны».
Поэтому тот факт, что микроглия может защитить от беспокойства, удивил их, добавляет он.
В своих экспериментах исследователи также увидели, как женские половые гормоны могут усугублять ОКР и беспокойство, возникающие из-за дисфункциональной микроглии линии Hoxb8. Симптомы у самок мышей были более серьезными, чем у самцов.
Кроме того, самки мышей проявляли беспокойство, которого не было у самцов. Команда увидела доказательства этого в новом тесте, который они разработали и проверили, в котором зрачки животных заметно расширялись в стрессовых условиях.
Чтобы подтвердить, что женские половые гормоны вызывают симптомы ОКР и беспокойства, исследователи варьировали уровни двух женских половых гормонов: эстрогена и прогестерона у животных.
Когда команда манипулировала этими уровнями гормонов у самок мышей, чтобы они напоминали те, которые обычно присутствуют у самцов, ОКР и симптомы тревоги у самок мышей были такими же, как у самцов.
И наоборот, когда гормоны у самцов были на уровнях, типичных для самок, ОКР и симптомы тревоги у самцов мышей были такими же, как у самок.
Новое направление исследований лекарственных средств
Транкнер предполагает, что эти результаты являются убедительным аргументом в пользу существования механизма, который связывает биологический пол и генетический семейный анамнез в отношении риска развития расстройств, связанных с тревогой.
Команда не утверждает, что нашла лекарство от беспокойства, но предполагает, что результаты указывают на новое направление поиска новых лекарств для лечения этого состояния.
По оценкам Национального института психического здоровья, который является одним из Национальных институтов здоровья (NIH), почти треть взрослых в Соединенных Штатах в какой-то момент своей жизни испытает тревожное расстройство.
Симптомы тревожности могут быть настолько серьезными, что нарушают отношения людей и их способность работать, учиться и выполнять свою повседневную деятельность.
«[Это исследование] открывает новые возможности для размышлений о тревоге. Поскольку у нас есть эта модель, у нас есть способ тестировать новые лекарства, которые помогут этим мышам, и, надеюсь, в какой-то момент это поможет людям ».
Дмитрий Транкнер, Ph.D.
