Natur: Die Förderung der IL-17a-Produktion könnte die Verhaltenssymptome von Autismus verbessern

Einige Eltern haben seit vielen Jahren festgestellt, dass ihre autistischen Kinder bei Fieber weniger Verhaltenssymptome haben. In den letzten 15 Jahren haben mindestens zwei groß angelegte Studien dieses Phänomen dokumentiert, aber es ist unklar, warum Fieber diesen Effekt hat.

In einer neuen Studie haben Forscher des Massachusetts Institute of Technology und der Harvard Medical School die zellulären Mechanismen hinter diesem Phänomen aufgedeckt. In einer Studie an Mäusen fanden sie heraus, dass bei bestimmten Infektionen ein Immunmolekül namens IL-17a freigesetzt wurde und einen kleinen Teil der Großhirnrinde hemmte. Menschen haben zuvor festgestellt, dass diese Gehirnregion und Mäuse mit Defiziten im Sozialverhalten verbunden sind. Verwandte Forschungsergebnisse wurden kürzlich in der Zeitschrift Nature mit dem Titel 0010010 "IL-17a fördert die Geselligkeit in Mausmodellen von neurologischen Entwicklungsstörungen 0010010 " veröffentlicht. Korrespondierende Autoren der Arbeit sind Gloria Choi, Assistenzprofessorin für Gehirn- und Kognitionswissenschaft am MIT, und Jun Huh, Assistenzprofessorin für Immunologie an der Harvard Medical School. Die ersten Autoren der Arbeit sind der MIT-Doktorand Michael Douglas Reed und der MIT-Postdoktorand Yeong Shin Yim.

Bild aus der Natur, 2019, doi: 10. 1038 / s41586-019-1843-6.

Choi sagte: 0010010 quot; Menschen [bei Autismus] haben dieses Phänomen beobachtet, das sehr schwer zu verstehen ist. Ich denke, es ist 0010010 # 39, weil wir den Mechanismus nicht kennen. In diesem Bereich, einschließlich meines Labors, werden heute Anstrengungen unternommen, um zu demonstrieren, wie es funktioniert, von Immunzellen und -molekülen bis hin zu Rezeptoren im Gehirn, und wie diese Wechselwirkungen zu Verhaltensänderungen führen. 0010010 quot; Choi sagt, dass obwohl Die bei Mäusen gewonnenen Erkenntnisse sind nicht immer übersetzbar. Eine Behandlung für den Menschen. Diese Forschung kann jedoch bei der Entwicklung von Strategien zur Verringerung der Verhaltenssymptome von Autismus oder anderen neurologischen Störungen hilfreich sein.

Immunwirkung

Choi und Huh haben zuvor andere Zusammenhänge zwischen Entzündung und Autismus untersucht. In 2016 stellten sie fest, dass Mäuse, die während der Schwangerschaft von schwer infizierten Frauen geboren wurden, häufiger Verhaltenssymptome wie verminderte soziale Fähigkeiten, sich wiederholendes Verhalten und abnormale Kommunikation zeigten. Sie fanden heraus, dass dies durch die Exposition gegenüber mütterlichem IL - 1 7a verursacht wurde, was Defekte in bestimmten Hirnregionen der sich entwickelnden Embryonen verursachte. Diese Gehirnregion, die als primäre dysgranulare Zone des somatosensorischen Kortex (S 1 DZ) bezeichnet wird, ist Teil des somatosensorischen Kortex und wird vermutlich für die Erfassung der Position des menschlichen Körpers im Raum verantwortlich gemacht.

0010010 "Immunaktivierung im Körper der Mutter 0010010 # 39; kann sehr spezifische kortikale Defekte verursachen, und diese Defekte können zu abnormalem Verhalten bei Nachkommen führen, 0010010 " ;; Sagte Choi.

Ein Zusammenhang zwischen Infektionen während der Schwangerschaft und Autismus bei Kindern wurde auch beim Menschen gefunden. Eine 2010 Studie aller in Dänemark geborenen Kinder zwischen 1980 und 2005 ergab, dass schwere Virusinfektionen im ersten Schwangerschaftstrimester das Autismusrisiko bei Kindern verdreifachten, während bei schweren bakteriellen Infektionen in Das zweite Schwangerschaftstrimester ist mit einem 1 42-fachen Anstieg des Autismusrisikos verbunden. Diese Infektionen umfassen Influenza, virale Gastroenteritis und schwere Harnwegsinfektionen.

In der neuen Studie wandten sich Choi und Huh dem häufig berichteten Zusammenhang zwischen Fieber und reduzierten Autismus-Symptomen zu.

0010010 quot; Wir möchten wissen, ob wir dieses Phänomen mithilfe eines Mausmodells für neurologische Entwicklungsstörungen reproduzieren können. Sobald dieses Phänomen bei Tieren beobachtet wird, können wir den Mechanismus untersuchen, 0010010 quot; Sagte Choi.

Die Forscher untersuchten zunächst Mäuse, die Verhaltenssymptome zeigten, wenn sie während der Schwangerschaft einer Entzündung ausgesetzt waren. Sie injizierten den Mäusen eine bakterielle Komponente namens Lipopolysaccharid (LPS), die eine Fieberreaktion hervorruft, und stellten fest, dass die soziale Interaktion der Mäuse vorübergehend auf ein normales Niveau zurückkehrte.

Weitere Experimente zeigten, dass diese Mäuse während einer Entzündung IL - {{1} 7a produzieren, das an Rezeptoren in S {{1}} DZ bindet, dem Bereich des Gehirns, von dem ursprünglich betroffen war mütterliche Entzündung. IL - {{1}} 7a reduziert die neuronale Aktivität in S {{1} DZ, wodurch diese Mäuse vorübergehend mehr an sozialen Interaktionen mit anderen Mäusen interessiert sind.

Wenn die Forscher IL-17a hemmen oder den IL-17a-Rezeptor ausschalten würden, würde diese Symptomumkehr nicht auftreten. Sie fanden auch heraus, dass eine einfache Erhöhung der Körpertemperatur dieser Mäuse keinen Einfluss auf das Verhalten hatte, was weiter bestätigt, dass IL-17a notwendig ist, um Verhaltenssymptome umzukehren.

0010010 quot; Dies zeigt, dass das Immunsystem Moleküle wie IL-17a verwendet, um direkt mit dem Gehirn zu sprechen. Tatsächlich kann es wie ein Neuromodulator wirken und diese Verhaltensänderungen verursachen. Unsere Studie liefert ein weiteres Beispiel für das Immunsystem. Wie das System das Gehirn reguliert. 0010010 quot;

Dan Littman, Professor für Immunologie an der New York University in den USA (nicht an der neuen Studie beteiligt), sagte: 0010010 quot; Das Tolle an diesem Artikel ist, dass es zeigt, dass dieser Effekt auf das Verhalten nicht der Fall ist notwendigerweise das Ergebnis von Fieber, aber die Zellen, die produziert werden. Ergebnis von Faktoren. Zunehmende Hinweise deuten darauf hin, dass das Zentralnervensystem zumindest bei Säugetieren in gewissem Maße von der Zytokinsignalisierung während der Entwicklung oder zu unterschiedlichen Zeiten nach der Geburt abhängt. 0010010 quot;

Auswirkungen auf das Verhalten

Die Forscher führten dann die gleichen Experimente in drei anderen Mausmodellen für neurologische Erkrankungen durch. Diesen Mäusen fehlten Gene, die mit Autismus und ähnlichen Krankheiten assoziiert waren - Shank {{1}, Cntnap 2 oder Fmr 1. Diese Mäuse zeigten ähnliche soziale Verhaltensdefizite wie diejenigen, die im Mutterleib Entzündungen ausgesetzt waren, auch wenn ihre Symptome unterschiedlichen Ursprungs waren.

Die Injektion von Lipopolysacchariden in diese Mäuse erzeugte zwar eine Entzündung, hatte jedoch keinen Einfluss auf ihr Verhalten. Die Forscher fanden heraus, dass Entzündungen die IL-17a-Produktion bei diesen Mäusen nicht stimulierten. Wenn sie diesen Mäusen jedoch IL-17a injizierten, verbesserten sich ihre Verhaltenssymptome.

Dies deutet darauf hin, dass Mäuse, die während der Schwangerschaft einer Entzündung ausgesetzt sind, letztendlich die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass ihr Immunsystem bei nachfolgenden Infektionen IL-17a produziert. Choi und Huh haben zuvor entdeckt, dass das Vorhandensein bestimmter Bakterien im Darm auch die IL-17a-Reaktion auslösen kann. Sie untersuchen nun, ob dieselben Bakterien, die im Darm vorhanden sind, die Umkehrung der LPS-induzierten Symptome des Sozialverhaltens verursachen, die sie in dieser neuen Studie entdeckt haben.

Huh sagte: 0010010 quot; Überraschenderweise kann die Entdeckung des gleichen Immunmoleküls IL-17a in verschiedenen Situationen den gegenteiligen Effekt haben: Wenn es als sich entwickelndes fötales Gehirn verwendet wird, fördert es Autismus Krankheitsähnliches Verhalten; Es verbessert das autismusähnliche Verhalten, wenn es die neuronale Aktivität im Gehirn der erwachsenen Maus reguliert. So kompliziert versuchen wir zu verstehen. 0010010 quot;

Das Labor von Choi 0010010 # 39 untersucht auch, ob ein anderes Immunmolekül als IL-17a das Gehirn und das Verhalten beeinflussen kann.

0010010 quot; Diese Mitteilung ist faszinierend, 0010010 quot; sagte Choi. 0010010 quot; Das Immunsystem sendet seine Botenmoleküle direkt an das Gehirn, wo sie wie Gehirnmoleküle wirken und die Funktionsweise neuronaler Schaltkreise und die Bildung von Verhalten verändern. (Bioon.com)