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.
