...

Stres i stan zapalny – zawsze razem w mózgu?

Wyniki badań naukowych pozwoliły udowodnić, że u osobników doświadczających stresu społecznego wzrasta pobudzenie receptora IL-1 w mózgu, co wiąże się z występowaniem behawioralnych objawów stresu.

W dobie pandemii nie są nam obce zarówno stres, jak i niepokój. Codziennie życie przynosi wielu z nas ogrom zmartwień i niestety nie odbija się to na naszym zdrowiu bez echa. Duży poziom stresu w znacznym stopniu przyczynia się do powstawania depresji oraz zaburzeń lękowych. Wiele z dotychczas opublikowanych opracowań naukowych łączyło stres ze stanem zapalnym w organizmie, a tym samym z wydzielaniem prozapalnych cytokin, krążących monocytów oraz z aktywacją mikrogleju w ośrodkowym układzie nerwowym. Takie zmiany wykrywane są zarówno u pacjentów z napadami paniki, jak i z zaburzeniami nastroju.

Pobudzenie osi stresowej w ludzkim organizmie, a także oddziaływanie na układ odpornościowy związane jest często z wydzielaniem interleukiny 1 (IL-1) w ośrodkowym układzie nerwowym. Działa ona na receptor IL-1R1, którego ekspresja zachodzi przede wszystkim na neuronach zakrętu zębatego hipokampa – struktury kojarzonej głównie z przetwarzaniem nowych informacji oraz ich zapamiętywaniem. Naukowcy z Florida Atlantic University oraz The Ohio State University wysnuli hipotezę głoszącą, że IL-1, działając na grupę neuronów glutaminergicznych hipokampa, wpływa na funkcje poznawcze i zaburzenia nastroju związane ze stresem. Jest to możliwe właśnie dzięki receptorowi IL-1R1.

„Do tej pory nie ustalono, czy IL-1 może bezpośrednio oddziaływać na komórki nerwowe i powodować tym samym zmiany w naszym zachowaniu” – piszą autorzy. „Naszym celem jest potwierdzenie hipotezy, że obecność IL-1 może wpływać na deficyty behawioralne spowodowane stresem.”

Naukowcy użyli transgenicznego modelu myszy, u których można selektywnie usuwać bądź przywracać ekspresję receptora IL-1R1 w konkretnych komórkach nerwowych. Genetycznie zmodyfikowane osobniki były poddawane stresowi społecznemu – umieszczano je w klatce z agresorem. Po kontakcie z agresorem myszy były umieszczane w klatce z młodszymi od siebie osobnikami. Zazwyczaj w podobnej sytuacji gryzonie narażone wcześniej na stres społeczny wyraźnie unikają kontaktu z innymi. Brak genu IL-1R1 spowodował natomiast wydłużenie czasu interakcji z młodszymi osobnikami do takiego samego poziomu, jak u myszy nie narażonych na stres. Następnie przeprowadzono test behawioralny, który miał sprawdzić funkcjonowanie pamięci u myszy pozbawionych genu IL-1R1. U tych osobników nie obserwowano zaburzeń pamięci roboczej. Tak jak oczekiwano, przywrócenie działania IL-1R1 spowodowało ponowne wystąpienie opisanych deficytów społecznych i poznawczych po zadziałaniu stresora.

Wyniki sekwencjonowania RNA pozwalają wyciągnąć wniosek, że aktywacja neuronalna indukowana stresem koresponduje ze wzmocnioną ekspresją genów związanych z procesem zapalnym. Dotyczyło to między innymi ścieżek sygnałowych prowadzących do aktywacji mikrogleju. W komórkach hipokampa pozbawionych receptora IL-1R1 zaobserwowano zmniejszenie ekspresji niektórych z tych genów. Wyniki tej pracy wyraźnie wskazują na fakt, że IL-1R1 odgrywa ważną, komórkowo-specyficzną rolę w odpowiedzi na stres. Aktywność neuronów hipokampa jest bezpośrednio związana z występowaniem stresu społecznego i może być modulowana właśnie przez opisywany receptor.

„Nie wykluczamy roli innych obszarów mózgu i typów komórek nerwowych w wywoływaniu efektów stresu. Łącząc ze sobą dane uzyskane w tej pracy i wyniki naszych poprzednich badań, uzupełniliśmy w pewnym stopniu obraz mózgu reagującego na bodziec stresowy” – wyjaśniają naukowcy. „Ze względu na to, że u osobników pozbawionych IL-1R1 ograniczone zostają deficyty poznawcze i społeczne wywołane stresem, producenci środków farmaceutycznych mogą w przyszłości uwzględniać działanie tego receptora”.
Bibliografia

DiSabato D.J. et al., Interleukin-1 receptor on hippocampal neurons drives social withdrawal and cognitive deficits after chronic social stressM. Molecular Psychiatry 2020

Udostępnij:
Facebook
Twitter
LinkedIn

Ostatnie wpisy:

Podziel się opinią!

polecane wpisy:

Dzieci powinny czytać

W młodym wieku zachodzą kluczowe procesy plastyczności neuronalnej, które są istotne dla rozwoju mózgu. Dlatego warto wspierać u dzieci zachowania kształtujące ich rozwój, ponieważ mogą okazać się korzystne w dorosłym życiu. Przykładem takiego zachowania jest czytanie książek, czyli jedna z...

Kondycja wątroby a funkcje poznawcze

Przewlekłe choroby wątroby są coraz to bardziej powszechne w społeczeństwie. W ich przebiegu obserwuje się postępujące zmiany polegające na stopniowym zastępowaniu prawidłowego miąższu wątroby tkanką włóknistą, co prowadzi do zaburzeń struktury i funkcji tego narządu. Coraz więcej doniesień naukowych wskazuje,...

Jak białka pomagają spać

Sen pojawił się na wczesnym etapie ewolucji zwierząt i pełni podobną funkcję u wielu gatunków. Zarówno jego długość, jak i jakość jest ważna dla zachowania zdrowia. Jakość snu określana jest m.in. na podstawie częstotliwości i ilości wybudzeń w ciągu nocy....

Archiwum: