Aard: Het bevorderen van de productie van IL-17a kan de gedragssymptomen van autisme verbeteren

Sommige ouders merken al jaren dat hun autistische kinderen minder last hebben van gedragssymptomen als ze koorts hebben. De afgelopen 15 jaar hebben ten minste twee grootschalige onderzoeken dit fenomeen gedocumenteerd, maar het is onduidelijk waarom koorts dit effect heeft.

In een nieuwe studie hebben onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology en de Harvard Medical School de cellulaire mechanismen achter dit fenomeen onthuld. In een onderzoek bij muizen ontdekten ze dat bij bepaalde infecties een immuunmolecuul genaamd IL-17a vrijkwam en een klein deel van de hersenschors remde. Mensen hebben eerder ontdekt dat dit hersengebied en muizen geassocieerd zijn met tekorten in sociaal gedrag. Gerelateerde onderzoeksresultaten zijn onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Nature met de titel 0010010 quot; IL-17a bevordert de gezelligheid in muismodellen van neurologische ontwikkelingsstoornissen 0010010 quot ;. Overeenkomstige auteurs van het artikel zijn Gloria Choi, universitair docent hersen- en cognitieve wetenschappen aan het MIT, en Jun Huh, assistent-professor immunologie aan de Harvard Medical School. De eerste auteurs van het artikel zijn MIT-afgestudeerde student Michael Douglas Reed en MIT-postdoctoraal onderzoeker Yeong Shin Yim.

Foto uit de natuur, 2019, doi: 10. 1038 / s41586-019-1843-6.

Choi zei: 0010010 quot; mensen [bij autisme] hebben dit fenomeen waargenomen, dat erg moeilijk te begrijpen is. Ik denk dat het 0010010 # 39 is, omdat we het mechanisme niet kennen 0010010 # 39. Tegenwoordig worden er op dit gebied, waaronder mijn laboratorium, inspanningen geleverd om te demonstreren hoe het werkt, van immuuncellen en moleculen tot receptoren in de hersenen, en hoe deze interacties leiden tot gedragsveranderingen. 0010010 quot; Choi zegt dat hoewel bevindingen bij muizen zijn niet altijd vertaalbaar. Een behandeling voor mensen, maar dit onderzoek kan helpen bij het ontwikkelen van strategieën om de gedragssymptomen van autisme of andere neurologische aandoeningen te verminderen.

Immuun effect

Choi en Huh hebben eerder andere verbanden onderzocht tussen ontsteking en autisme. In 2016 ontdekten ze dat muizen die waren geboren uit ernstig geïnfecteerde vrouwtjes tijdens de zwangerschap vaker gedragssymptomen vertoonden, zoals verminderd sociaal vermogen, repetitief gedrag en abnormale communicatie. Ze ontdekten dat dit werd veroorzaakt door blootstelling aan maternale IL - 1 7a, die defecten veroorzaakte in specifieke hersengebieden van ontwikkelende embryo's. Dit hersengebied, de primaire somatosensorische cortex dysgranulaire zone (S 1 DZ) genoemd, maakt deel uit van de somatosensorische cortex en wordt verondersteld verantwoordelijk te zijn voor het waarnemen van de positie van het menselijk lichaam in de ruimte.

0010010 quot; Immuunactivering bij de moeder 0010010 # 39; het lichaam kan zeer specifieke corticale afwijkingen veroorzaken, en deze afwijkingen kunnen leiden tot abnormaal gedrag bij nakomelingen, 0010010 quot ; Zei Choi.

Er is ook een verband gevonden tussen infectie tijdens de zwangerschap en autisme bij kinderen. Een 2010 -studie van alle kinderen geboren in Denemarken tussen 1980 en 2005 wees uit dat ernstige virale infecties tijdens het eerste trimester van de zwangerschap het risico op autisme bij kinderen verdrievoudigden, terwijl bij ernstige bacteriële infecties bij het tweede trimester van de zwangerschap gaat gepaard met een 1. 42-voudige toename van het risico op autisme. Deze infecties zijn onder meer influenza, virale gastro-enteritis en ernstige urineweginfecties.

In de nieuwe studie richtten Choi en Huh hun aandacht op het vaak gerapporteerde verband tussen koorts en verminderde symptomen van autisme.

0010010 quot; We willen weten of we dit fenomeen kunnen reproduceren met behulp van een muismodel van neurologische ontwikkelingsstoornis. Zodra dit fenomeen bij dieren is waargenomen, kunnen we het mechanisme onderzoeken, 0010010 quot; Zei Choi.

De onderzoekers bestudeerden eerst muizen die gedragssymptomen vertoonden bij blootstelling aan ontsteking tijdens de zwangerschap. Ze injecteerden de muizen met een bacteriële component genaamd lipopolysaccharide (LPS), die een koortsreactie veroorzaakt, en ontdekten dat de sociale interactie van de 0010010 # 39 van de muizen tijdelijk terugkeerde naar het normale niveau.

Verdere experimenten toonden aan dat deze muizen tijdens ontstekingen IL - {{1}} 7a produceren, dat zich bindt aan receptoren in S {{{1}} DZ, het hersengebied dat oorspronkelijk werd aangetast door maternale ontsteking. IL - {{{1}} 7a vermindert de neurale activiteit in S {{1}} DZ, waardoor deze muizen tijdelijk meer geïnteresseerd zijn in sociale interacties met andere muizen.

Als de onderzoekers IL-17a remden of de IL-17a-receptor uitschakelden, zou deze symptoomomkering niet optreden. Ze ontdekten ook dat het simpelweg verhogen van de lichaamstemperatuur van deze muizen geen effect had op gedrag, wat verder bevestigt dat IL-17a nodig is om gedragssymptomen om te keren.

0010010 quot; Dit laat zien dat het immuunsysteem moleculen zoals IL-17a gebruikt om rechtstreeks met de hersenen te praten, en in feite kan het als een neuromodulator werken, waardoor deze gedragsveranderingen worden veroorzaakt. Onze studie biedt een ander voorbeeld van immuunsysteem Hoe het systeem de hersenen reguleert. 0010010 quotum;

Dan Littman, hoogleraar immunologie aan de New York University in de Verenigde Staten (niet betrokken bij de nieuwe studie), zei: 0010010 quot; Het mooie van dit artikel is dat het laat zien dat dit effect op gedrag niet noodzakelijkerwijs het gevolg van koorts, maar de geproduceerde cellen. Resultaat van factoren. Meer en meer bewijs suggereert dat, althans bij zoogdieren, het centrale zenuwstelsel tot op zekere hoogte afhankelijk is van cytokinesignalering tijdens ontwikkeling of op verschillende tijdstippen na de geboorte. 0010010 quot;

Gedragsimpact

De onderzoekers voerden vervolgens dezelfde experimenten uit in drie andere muismodellen van neurologische aandoeningen. Deze muizen misten genen die geassocieerd zijn met autisme en soortgelijke ziekten - Shank {{1}}, Cntnap 2 of Fmr 1. Deze muizen vertoonden sociale gedragstekorten die vergelijkbaar waren met die welke werden blootgesteld aan ontsteking in de baarmoeder, zelfs als hun symptomen van verschillende oorsprong waren.

Injectie van lipopolysacchariden bij deze muizen veroorzaakte ontstekingen, maar had geen effect op hun gedrag. De onderzoekers ontdekten dat ontsteking bij deze muizen de IL-17a-productie niet stimuleerde. Als ze echter IL-17a in deze muizen injecteerden, verbeterden hun gedragssymptomen.

Dit suggereert dat muizen die tijdens de zwangerschap worden blootgesteld aan ontstekingen, hun immuunsysteem uiteindelijk meer kans zullen geven om IL-17a te produceren bij volgende infecties. Choi en Huh hebben eerder ontdekt dat de aanwezigheid van bepaalde bacteriën in de darm ook de IL-17a-reactie kan veroorzaken. Ze onderzoeken nu of dezelfde bacteriën die in de darmen aanwezig zijn, de omkering veroorzaken van door LPS veroorzaakte symptomen van sociaal gedrag die ze in deze nieuwe studie ontdekten.

Huh zei: 0010010 quotum. Verrassend genoeg kan de ontdekking van hetzelfde immuunmolecuul, IL-17a, in verschillende situaties het tegenovergestelde effect hebben: wanneer het wordt gebruikt als een zich ontwikkelend foetaal brein, bevordert het autisme Ziekteachtig gedrag; het verbetert autisme-achtig gedrag wanneer het de neurale activiteit in de hersenen van volwassen muizen reguleert. Dit is hoe ingewikkeld we proberen te begrijpen. 0010010 quot;

Choi 0010010 # 39; s lab onderzoekt ook of een ander immuunmolecuul dan IL-17a de hersenen en het gedrag kan beïnvloeden.

0010010 quot; Deze communicatie is fascinerend, 0010010 quot; zei Choi. 0010010 quot; Het immuunsysteem stuurt zijn boodschappermoleculen rechtstreeks naar de hersenen, waar ze zich gedragen als hersenmoleculen, waardoor de manier waarop neurale circuits werken en hoe gedrag wordt gevormd verandert. (Bioon.com)