Natura: promuovere la produzione di IL-17a potrebbe migliorare i sintomi comportamentali dell'autismo

Per molti anni, alcuni genitori hanno notato che i loro bambini autistici hanno ridotto i sintomi comportamentali quando hanno la febbre. Negli ultimi 15 anni, almeno due studi su larga scala hanno documentato questo fenomeno, ma non è chiaro perché la febbre abbia questo effetto.

In un nuovo studio, alcuni ricercatori del Massachusetts Institute of Technology e della Harvard Medical School hanno rivelato i meccanismi cellulari alla base di questo fenomeno. In uno studio sui topi, hanno scoperto che in alcune infezioni è stata rilasciata una molecola immunitaria chiamata IL-17a che ha inibito una piccola parte della corteccia cerebrale. Le persone hanno precedentemente scoperto che questa regione del cervello e i topi sono associati a deficit nel comportamento sociale. I risultati di ricerche correlate sono stati recentemente pubblicati sulla rivista Nature con il titolo di 0010010 quot; IL-17a promuove la socievolezza nei modelli murini di disturbi dello sviluppo neurologico 0010010 quot ;. Autori corrispondenti dell'articolo sono Gloria Choi, assistente professore di cervello e scienze cognitive presso il MIT, e Jun Huh, assistente professore di immunologia presso la Harvard Medical School. I primi autori dell'articolo sono lo studente laureato del MIT Michael Douglas Reed e il collega post-dottorato del MIT Yeong Shin Yim.

Picture from Nature, 2019, doi: 10. 1038 / s41586-019-1843-6.

Choi ha detto, 0010010 quot; Le persone [nell'autismo] hanno osservato questo fenomeno, che è molto difficile da capire. Penso che 0010010 # 39; s perché non sappiamo 0010010 # 39; t conosciamo il meccanismo. Oggi, in questo campo, incluso il mio laboratorio, si stanno compiendo sforzi per dimostrare come funziona, dalle cellule immunitarie e dalle molecole ai recettori nel cervello, e in che modo queste interazioni portano a cambiamenti comportamentali. 0010010 quot; Choi afferma che sebbene i risultati ottenuti nei topi non sono sempre traducibili Un trattamento per l'uomo, ma questa ricerca può aiutare a guidare lo sviluppo di strategie per aiutare a ridurre i sintomi comportamentali di autismo o altri disturbi neurologici.

Effetto immunitario

Choi e Huh hanno precedentemente esplorato altri legami tra infiammazione e autismo. In 2016, hanno scoperto che i topi nati da femmine gravemente infette durante la gravidanza avevano maggiori probabilità di mostrare sintomi comportamentali come ridotta capacità sociale, comportamenti ripetitivi e comunicazione anormale. Hanno scoperto che questo è stato causato dall'esposizione a IL materno - 1 7a, che ha causato difetti in specifiche regioni cerebrali degli embrioni in via di sviluppo. Questa regione del cervello, chiamata zona disgranulare della corteccia somatosensoriale primaria (S 1 DZ), fa parte della corteccia somatosensoriale ed è ritenuta responsabile del rilevamento della posizione del corpo umano nello spazio.

0010010 quot; Attivazione immunitaria nella madre 0010010 # 39; il corpo di s può causare difetti corticali molto specifici e questi difetti possono portare a comportamenti anomali nella prole, 0010010 quot ; Disse Choi.

Un legame tra infezione durante la gravidanza e autismo infantile è stato trovato anche nell'uomo. Uno studio 2010 su tutti i bambini nati in Danimarca tra 1980 e 2005 ha rilevato che le gravi infezioni virali durante il primo trimestre di gravidanza hanno triplicato il rischio di autismo nei bambini, mentre in gravi infezioni batteriche in il secondo trimestre di gravidanza è associato a un 1. Un aumento di 42 volte del rischio di autismo. Queste infezioni includono influenza, gastroenterite virale e gravi infezioni del tratto urinario.

Nel nuovo studio, Choi e Huh hanno rivolto la loro attenzione al legame spesso riportato tra febbre e riduzione dei sintomi dell'autismo.

0010010 quot; Vogliamo sapere se siamo in grado di riprodurre questo fenomeno usando un modello murino di disturbo dello sviluppo neurologico. Una volta osservato questo fenomeno negli animali, possiamo esplorare il meccanismo, 0010010 quot; Disse Choi.

I ricercatori hanno prima studiato topi che presentavano sintomi comportamentali se esposti all'infiammazione durante la gravidanza. Hanno iniettato ai topi un componente batterico chiamato lipopolisaccaride (LPS), che provoca una risposta febbrile, e hanno scoperto che l'interazione sociale dei topi 0010010 # 39 è tornata temporaneamente ai livelli normali.

Ulteriori esperimenti hanno mostrato che durante l'infiammazione, questi topi producono IL - {{1}} 7a, che si lega ai recettori in S {{1}} DZ, che è l'area del cervello originariamente colpita da infiammazione materna. IL - {{1}} 7a riduce l'attività neurale in S {{1}} DZ, il che rende questi topi temporaneamente più interessati alle interazioni sociali con altri topi.

Se i ricercatori inibissero l'IL-17a o eliminassero il recettore dell'IL-17a, questa inversione dei sintomi non si verificherebbe. Hanno anche scoperto che il semplice aumento della temperatura corporea di questi topi non ha avuto alcun effetto sul comportamento, confermando ulteriormente che IL-17a è necessario per invertire i sintomi comportamentali.

0010010 quot; Questo dimostra che il sistema immunitario usa molecole come IL-17a per parlare direttamente con il cervello, e infatti può agire come un neuromodulatore, causando questi cambiamenti comportamentali. Il nostro studio fornisce un altro esempio di come il sistema regola il cervello immunitario. 0010010 quot;

Dan Littman, professore di immunologia alla New York University negli Stati Uniti (non coinvolto nel nuovo studio), ha dichiarato: 0010010 quot; La cosa grandiosa di questo documento è che mostra che questo effetto sul comportamento non è necessariamente il risultato della febbre, ma le cellule che vengono prodotte. Risultato di fattori. Prove crescenti suggeriscono che, almeno nei mammiferi, il sistema nervoso centrale dipende in una certa misura dalla segnalazione di citochine durante lo sviluppo o in momenti diversi dopo la nascita. 0010010 quot;

Impatto comportamentale

I ricercatori hanno quindi eseguito gli stessi esperimenti in altri tre modelli murini di malattia neurologica. A questi topi mancavano i geni associati all'autismo e a malattie simili: Shank {{1}}, Cntnap 2 o Fmr 1. Questi topi presentavano deficit di comportamento sociale simili a quelli esposti all'infiammazione nell'utero, anche se i loro sintomi avevano origini diverse.

L'iniezione di lipopolisaccaridi in questi topi ha prodotto infiammazione, ma non ha avuto alcun effetto sul loro comportamento. I ricercatori hanno scoperto che l'infiammazione non ha stimolato la produzione di IL-17a in questi topi. Tuttavia, se hanno iniettato IL-17a in questi topi, i loro sintomi comportamentali sono migliorati.

Ciò suggerisce che i topi esposti all'infiammazione durante la gravidanza renderanno il loro sistema immunitario più propenso a produrre IL-17a nelle infezioni successive. Choi e Huh hanno precedentemente scoperto che la presenza di alcuni batteri nell'intestino può anche innescare la risposta di IL-17a. Ora stanno studiando se gli stessi batteri presenti nell'intestino causano l'inversione dei sintomi di comportamento sociale indotti da LPS che hanno scoperto in questo nuovo studio.

Huh ha detto, 0010010 quot; Sorprendentemente, la scoperta della stessa molecola immunitaria, IL-17a, può avere l'effetto opposto in diverse situazioni: quando usata come cervello fetale in via di sviluppo, promuove l'autismo Comportamento simile alla malattia; migliora il comportamento simile all'autismo quando regola l'attività neurale nel cervello del topo adulto. Questo è quanto complicato stiamo cercando di capire. 0010010 quot;

Il laboratorio di Choi 0010010 # 39 sta anche studiando se qualsiasi altra molecola immunitaria diversa da IL-17a possa influenzare il cervello e il comportamento.

0010010 quot; Questa comunicazione è affascinante, 0010010 quot; disse Choi. 0010010 quot; Il sistema immunitario invia le sue molecole messaggere direttamente al cervello, dove agiscono come molecole cerebrali, alterando il funzionamento dei circuiti neurali e il modo in cui si forma il comportamento. (Bioon.com)