Jeśli powiedziano nam, że złapiemy grypę, pierwszą rzeczą, o której myślimy, są objawy fizyczne: bóle mięśni, kaszel i gorączka. Jednak to, co naprawdę sprawia, że czujemy się zmęczeni, to skrajne zmęczenie, apatia, drażliwość i ta mentalna mgła, która wydaje się, że pozostanie z nami na zawsze.

Ten zestaw objawów nazywany jest zachowaniem chorobowym i chociaż jest nieprzyjemny, służy ważnemu celowi.

Zachowanie chorobowe

Odkryto, że objawy, które odczuwamy podczas infekcji wirusowej lub bakteryjnej, nie są po prostu skutkami ubocznymi choroby, ale raczej pełnią korzystną funkcję: pozwalają naszemu organizmowi przekierować swoją energię na walkę z patogenami, które nas zaatakowały. Innymi słowy, czujemy się źle, aby czuć się dobrze.

Jednak zachowania chorobowe mogą być również niepożądanym skutkiem ubocznym u pacjentów chorych na raka lub choroby autoimmunologiczne.

Osoby te są leczone lekami zawierającymi cząsteczki odpornościowe zwane interferonami. Interferony są produkowane i uwalniane przez komórki naszego układu odpornościowego, gdy cierpimy na infekcję, ale ich zastosowanie terapeutyczne może wywołać te nieprzyjemne objawy.

Aby spróbować odpowiedzieć na pytanie, musimy najpierw przedstawić barierę krew-mózg, złożoną strukturę, której główną funkcją jest ochrona komórek mózgowych.

Bariera krew-mózg to system ochronny, który zapobiega przedostawaniu się większości patogenów i cząsteczek odpornościowych do mózgu.

Długo sądzono, że bariera ta blokuje również sygnały z układu odpornościowego. Jednak dzisiaj wiemy, że istnieje cały szereg mechanizmów, które pozwalają niektórym posłańcom przekraczać barierę i wpływać na zachowanie.

Co nam mówią myszy

Aby wyjaśnić, w jaki sposób infekcja może prowadzić do zachowania się choroby, niemiecka grupa badawcza przeprowadziła badanie, w którym naraziła myszy na działanie wirusa wywołującego krótkotrwałą patologię.

Następnie ocenili wpływ patogenu na zachowanie, stosując standardowy test do wykrywania depresji u gryzoni. Test ten, znany jako labirynt wodny Morrisa, polega na umieszczeniu zwierząt w pojemniku z wodą, w którym muszą pływać, aż znajdą platformę, która umożliwi im wyjście.

Zdrowe myszy zwykle walczą, aż do skutku, ale zwierzęta z depresją szybko się poddają i odpływają. Oto najciekawsza rzecz: myszy zakażone wirusem spędzały prawie dwa razy więcej czasu w powietrzu, co sugeruje, że wirus zmieniał ich zachowanie; Oznacza to, że gdy byli chorzy, popadali w zauważalną depresję.

W tym badaniu wykryto, że wirus indukował myszy do wytwarzania pewnego rodzaju interferonu, interferonu-β, cząsteczki immunologicznej, która z kolei stymuluje inne cząsteczki receptora zlokalizowane w strukturach stanowiących część bariery krew-mózg .

Genetyka i zachowanie chorobowe

Aby ustalić, czy receptory znajdujące się w barierze krew-mózg wyzwalają zachowania chorobowe, naukowcy porównali normalne myszy ze zwierzętami zmodyfikowanymi genetycznie, którym brakowało tych receptorów.

Następnie aktywowali tę samą odpowiedź immunologiczną, co wirusy u myszy i poddali je testowi flotacji. W tym przypadku zmodyfikowanym myszom znalezienie platformy zajęło około 50% mniej czasu niż normalnym myszom, co sugeruje, że te pierwsze są znacznie mniej podatne na depresję, ponieważ nie noszą receptora.

Rola CXCL10 w mózgu

Jak już wspomnieliśmy, naukowcom udało się zidentyfikować dwie części mechanizmu przekazywania sygnałów immunologicznych przez barierę krew-mózg: interferon-β i pobudzane przez niego receptory. Jednakże nadal konieczne było określenie, która cząsteczka w tej kaskadzie sygnalizacyjnej powoduje zmiany w mózgu.

Odkryli, że w odpowiedzi na interferon-β komórki naczyń krwionośnych wytwarzają inną cząsteczkę: CXCL10, która ma działanie zapalne w leczeniu reumatoidalnego zapalenia stawów.

Kiedy zmierzyli aktywność elektryczną neuronów w hipokampie, części mózgu, która pomaga w tworzeniu wspomnień, a także wpływa na nasze emocje, grupa badawcza odkryła, że CXCL10 zmienia reakcje neuronów w sposób, który może ograniczać zdolność zwierząt do uczenia się.

W ten sposób byli w stanie wyjaśnić na poziomie komórkowym i elektrofizjologicznym podstawy zachowań chorobowych.

Ważną konsekwencją tej pracy jest to, że otwiera ona drzwi do znalezienia sposobów na powstrzymanie zachowań chorobowych u pacjentów chorych na raka lub choroby autoimmunologiczne leczonych interferonami.

Jednak jest dla nas jasne, że uczucie choroby nie jest po prostu bezcelową irytacją. Objawy, których doświadczamy, stanowią istotną część reakcji naszego organizmu na infekcje, umożliwiając układowi odpornościowemu skupienie się na walce z najeźdźcami.