Новое исследование Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology) и Гарвардской медицинской школы (Harvard Medical School), опубликованное в научном журнале Nature, проливает свет на клеточные механизмы, которые могут лежать в основе того, как лихорадка уменьшает симптомы аутизма.
Актуальность проблемы
В течение многих лет некоторые родители замечают, что поведенческие симптомы у детей с аутизмом уменьшаются, когда у них повышается температура тела. Это явление было задокументировано как минимум в двух крупных исследованиях за последние 15 лет, но было неясно, почему лихорадка оказывает такой эффект.
Материалы и методы обследования
Исследователи начали с изучения мышей, у которых проявлялись поведенческие симптомы вследствие воздействия воспаления во время беременности. Ученые вводили мышам бактериальный компонент, называемый LPS, который вызывает симптомы лихорадки.
Результаты научной работы
Авторы исследования обнаружили на модели лабораторных мышей, что в некоторых случаях инфекции высвобождается иммунная молекула под названием IL-17a, которая подавляет небольшую область коры головного мозга, связанную с социальным поведенческим дефицитом у мышей.
«У людей с аутизмом уже давно наблюдался этот феномен, но мы не знали его механизм», – комментирует Глория Чой (Gloria Choi).
Хотя результаты, полученные на мышах, не всегда приводят к лечению людей, новое исследование может помочь разработать стратегии для уменьшения некоторых поведенческих симптомов аутизма или других неврологических расстройств.
Ученые ранее исследовали другие связи между воспалением и аутизмом. В 2016 году исследователи показали, что мыши, рожденные от самок, которые во время беременности перенесли тяжелую инфекцию, гораздо чаще проявляют поведенческие симптомы, такие как дефицит общения, стереотипные движения и повторяющееся поведение. Ученые обнаружили, что это вызвано воздействием материнского IL-17a, который вызывает дефекты в определенной области мозга развивающихся эмбрионов. Эта область мозга, S1DZ, является частью соматосенсорной коры и, как полагают, отвечает за восприятие тела в пространстве.
«Иммунная активация у матери приводит к очень специфическим кортикальным дефектам, и эти дефекты ответственны за то, что они вызывают ненормальное поведение у потомства», – объясняет Чой.
Связь между инфекцией во время беременности и аутизмом у детей также наблюдалась у людей. Исследование 2010 года, в которое были включены все дети, родившиеся в Дании в период между 1980 и 2005 годами, показало, что тяжелые вирусные инфекции в первом триместре беременности приводят к трехкратному увеличению риска аутизма, а серьезные бактериальные инфекции во втором триместре были связаны с 1,42-кратным увеличением риска. Эти инфекции включали грипп, вирусный гастроэнтерит и тяжелые инфекции мочевыводящих путей.
В новом исследовании ученые обратили свое внимание на часто сообщаемую связь между лихорадкой и уменьшением симптомов аутизма.
«Мы хотели узнать, можно ли использовать мышиные модели расстройств нервного развития, чтобы повторить этот феномен», – говорит Чой. «Как только мы визуализировали это явление у животных, мы начали исследовать механизм».
Ученые обнаружили, что социальные взаимодействия животных были временно восстановлены при повышении температуры тела. Дальнейшие эксперименты показали, что во время воспаления организм мышей продуцирует IL-17a, который связывается с рецепторами в S1DZ – той же области мозга, которая первоначально страдала от воспаления у матери. IL-17a снижает нейронную активность в S1DZ, что делает мышей более заинтересованными во взаимодействии с другими мышами.
«Это говорит о том, что иммунная система использует молекулы, подобные IL-17a, для непосредственного общения с мозгом, и на самом деле она может работать почти как нейромодулятор, вызывая поведенческие изменения», – добавляет Чой. «Наше исследование дает еще один пример того, как мозг может модулироваться иммунной системой».
Авторы другого исследования утверждают, что обнаружена общая генетическая связь между аутизмом и синдромом Туретта.
