Znajdź zawartość

Niemal każdy doświadczył poczucia apatii i gorszego nastroju podczas odchorowywania grypy, czy ciężkiego przeziębienia. Do tej pory uważano gorszy nastrój za prosty wynik złego stanu zdrowia, ale naukowcy z Vanderbilt University znaleźli biologiczny mechanizm, który za to odpowiada. Zespół Vanderbilt Center for Molecular Neuroscience (centrum neurologii molekularnej) udokumentował bezpośredni wpływ stanu zapalnego na działanie mózgu. Wcześniejsze badania wykazały już, że cytokiny - cząsteczki wywołujące odpowiedź odpornościową organizmu i stan zapalny - zwiększają aktywność przenośnika serotoniny (SERT). Serotonina jest odpowiedzialna za nasz „dobry nastrój", SERT zaś usuwa ją z synaps (połączeń pomiędzy komórkami nerwowymi). Kiedy pod wpływem cytokin SERT usuwa ją w zbyt szybkim tempie, skutkuje to pogorszeniem nastroju, apatią, czy nawet zaburzeniami lękowymi i depresją. Odkrycie współgra z faktem, że popularne środki przeciwdepresyjne (jak Prozac) działają w ten sposób, że powstrzymują wyłapywanie serotoniny przez SERT. Cytokiny wiążące się ze stanem zapalnym można zatem postrzegać jako swego rodzaju „anty-prozac". Mechanizm działania potwierdzono w doświadczeniu na myszach. Kiedy u gryzoni wywołano sztucznie produkcję prozapalnych cytokin, w ciągu pół godziny do godziny SERT w ich mózgach zwiększał swoją aktywność i zaczęły one wykazywać oznaki zachowania depresyjnego. Myszy zmodyfikowane genetycznie - pozbawione genu SERT były odporne na tak indukowaną depresję. Leki hamujące wytwarzanie cytokin skutecznie zapobiegały zwiększonej aktywności SERT i pogorszeniu nastroju. Naukowcy zaznaczają, że wyników badań nie można bezpośrednio przenosić na ludzi, oraz że odkryte działanie cytokin samo może być odpowiedzialne za stan depresji. Uważają jednak, że odkryty mechanizm może stanowić istotny czynnik zwiększający ryzyko depresji i powiązanych zaburzeń. Najbliższe badania zespołu najprawdopodobniej skoncentrują się na rozpoznaniu różnych ścieżek aktywacji SERT i wariantach genów z tym związanych. Niewykluczone jest odkrycie nowych mechanizmów genetycznych sprzyjających depresji i nowych leków. Autorami studium, opublikowanego w grudniowym Neuropsychopharmacology są Chong-Bin Zhu, Randy Blakely i William Hewlett.

Badacze z Uniwersytetu w Chicago odkryli, że guzy nowotworowe wytwarzają substancje, które wpływają na pogorszenie nastroju. Depresja u chorych nie jest więc wyłącznie wynikiem porażającej diagnozy czy efektem ubocznym chemioterapii (Proceedings of the National Academy of Sciences). Amerykanie tłumaczą, że guz wytwarza duże ilości związków obniżających nastrój. Są one transportowane do mózgu, gdzie oddziałują na hipokamp, czyli strukturę układu limbicznego odpowiadającą za pamięć i emocje. Co więcej, naukowcy spostrzegli, że kiedy zaczyna się rozwijać nowotwór, działanie mechanizmów hamujących substancje depresyjne również zostaje zaburzone. Akademicy z Chicago przeprowadzili badania na ok. 100 szczurach (część z nich chorowała na nowotwór). Zauważyli, że gryzonie z guzami były mniej zmotywowane do ucieczki, gdy poddawano je testowi polegającemu na pływaniu. Wg specjalistów, stan ten przypominał ludzką depresję. Chore zwierzęta nie miały też ochoty na słodzoną wodę, która wśród zdrowych szczurów uchodzi za prawdziwy przysmak. W porównaniu do gryzoni w pełni sił, we krwi i hipokampie osobników z guzami występował podwyższony poziom cytokin. Są to cząsteczki białkowe, które wpływają na namnażanie, wzrost i stymulowanie komórek zaangażowanych w reakcję układu odpornościowego. W ramach wcześniejszych studiów powiązano je z depresją. W organizmie gryzoni z chorobą nowotworową powstawało mniej hormonu stresu kortykosteronu, który w normalnych okolicznościach reguluje wpływ cytokin. Dr Brian Prendergast, szef zespołu badawczego, podkreśla, że w tym przypadku badanie behawioralnych reakcji na guzy jest szczególnie użyteczne, gdyż szczury nie mają świadomości choroby. Dlatego zmiany w ich zachowaniu są z dużym prawdopodobieństwem rezultatem działania czynników czysto biologicznych.

Leczenie nowotworów z wykorzystaniem sił układu odpornościowego pacjenta jest jedną z najbardziej obiecujących form terapii, lecz jej wdrażanie rzadko przynosi oczekiwane efekty. Najnowszym pomysłem na zwiększenie intensywności odpowiedzi immunologicznej jest niewielki implant, którego zadaniem jest wabienie i aktywacja komórek zdolnych do uruchomienia reakcji immunologicznej przeciwko chorobie. Choć komórki nowotworowe wyraźnie różnią się od otaczającej tkanki, zwykle unikają "namierzenia" i zniszczenia przez układ immunologiczny. Mimo to, w niektórych przypadkach organizm chorego "budzi się" i dostrzega wroga, którego wcześniej pomijał. Stąd właśnie wziął się pomysł tzw. immunoterapii, czyli stymulacji komórek odpornościowych do działania. Zespół badaczy z Uniwersytetu Harvarda twierdzi, iż opracował wynalazek zdolny do skutecznego uruchomienia pożądanej reakcji organizmu. Pomysł naukowców, kierowanych przez Davida J. Mooneya, opiera się na wykorzystaniu aktywności komórek dendrytycznych (ang. dendritic cells - DC). Ta populacja komórek charakteryzuje się wyjątkowo silnie rozwiniętą zdolnością do tzw. prezentacji antygenów, czyli pochłaniania fragmentów komórek, które wydają się "podejrzane", i sygnalizowania innym elementom układu immunologicznego, iż wykryte białka są "godne uwagi" i należy je zniszczyć. Gdy tylko współpracujące komórki wykryją sygnał, aktywują się i rozpoczynają zmasowany atak na obce ciało. Problem polega jednak na tym, że terapie stymulujące ten proces wymagają zwykle pobrania DC od pacjenta i ich stymulacji poza jego organizmem, a następnie ich ponownego wszczepienia, co wiąże się z wysoką śmiertelnością komórek. Wynalazek zaprezentowany przez badaczy z Uniwersytetu Harvarda eliminuje ten problem, gdyż cały proces zachodzi z jego pomocą... we wnętrzu organizmu. Opracowany implant zbudowany jest z materiału używanego m.in. do produkcji rozpuszczalnych szwów chirurgicznych. Uformowano go do kształtu porowatej kostki i nasycono trzema rodzajami substancji. Pierwsza z nich to GM-CSF - drobne białko, należące do tzw. cytokin, wabiące DC i stymulujące ich namnażanie. Oprócz tego materiał został nasycony sekwencjami DNA charakterystycznymi dla bakterii, które miały posłużyć jako sygnał symulujący stan zagrożenia infekcją, oraz fragmentami komórek nowotworowych, pełniących funkcję wzorca ciała obcego mającego stać się celem ataku. Przeprowadzone testy wykazały, że myszy, którym wszczepiono implant, a następnie wyjątkowo agresywne komórki nowotworowe, przeżywały aż w 90% przypadków. Dla porównania, gryzonie, którym podano "pusty" implant (tzn. samą matrycę nienasyconą którymkolwiek ze składników stymulujących odpowiedź), trzeba było ze wzgledów humanitarnych uśmiercić po zaledwie trzech tygodniach od wszczepienia komórek nowotworowych. Jak twierdzą autorzy wynalazku, jego zastosowanie nie musi ograniczać się do leczenia nowotworów. Wspominają m.in. o wykorzystaniu go do osiągnięcia odwrotnej reakcji, czyli ograniczenia aktywności DC w celu leczenia chorób autoimmunizacyjnych, czyli takich, w których organizm rozpoczyna atak na własne tkanki. Do schorzeń takich należy m.in. stwardnienie rozsiane oraz reumatoidalne zapalenie stawów. Niestety, zanim zostaną uruchomione testy na ludziach oraz procedura dopuszczenia implantu do użycia, minie prawdopodobnie co najmniej kilka lat.

Rzadko kiedy można się spodziewać, że zażycie leku szybko usunie jakąś dolegliwość, nawet ból. Tymczasem naukowcy twierdzą, że w wyniku podania jednej substancji udało im się w ciągu minut (!) polepszyć funkcjonowanie intelektualne i zachowanie osób z chorobą Alzheimera (Journal of Neuroinflammation). Edward Tobinick i Hyman Gross skupili się na jednej z cytokin prozapalnych: czynniku martwicy nowotworu (TNF-alfa). To bardzo ważny składnik obrony immunologicznej mózgu. U zdrowego człowieka TNF-alfa reguluje przekazywanie impulsów nerwowych. Amerykanie przypuszczali jednak, że za wysokie stężenia tej substancji zaburzają "kierowanie ruchem". Aby je zmniejszyć, chorym podano etanercept (zastrzyk okołordzeniowy). O tym, że u pacjentów z alzheimeryzmem występuje za dużo czynnika martwicy nowotworu, świadczyły wyniki badania próbek płynu mózgowo-rdzeniowego. Etanercept (jego nazwa handlowa to Enbrel) wiąże i dezaktywuje nadmiar TNF-alfa. Eksperci podkreślają, że teraz należy zbadać mechanizmy fizjologiczne zaangażowane w opisane zjawisko.

Amerykańscy badacze odkryli w mózgu myszy niewielki punkt, który odpowiada za pojawienie się gorączki. Lepsze zrozumienie jego funkcjonowania pozwoli opracować skuteczniejsze leki, m.in. przeciwgorączkowe. Kiedy ludzie zaczynają chorować, białe krwinki wysyłają sygnał w postaci białek nazywanych cytokinami. Wszystko po to, by zmobilizować organizm do walki z najeźdźcą. Cytokiny sprawiają, że w naczyniach krwionośnych mózgu powstaje prostaglandyna E2. Badacze od jakiegoś już czasu wiedzą, że hormon ten oddziałuje na podwzgórze, czyli część mózgu kontrolującą podstawowe funkcje fizjologiczne, takie jak jedzenie, picie czy temperatura ciała. Dr Clifford Saper i jego zespół chcieli natomiast sprawdzić, które dokładnie neurony generują gorączkę. Wykorzystali do tego celu myszy pozbawiane w uporządkowany sposób genów receptorów EP3, które wykrywają prostaglandynę. Saper opowiada, że w wielu komórkach nerwowych mózgu znajdują się te receptory i to one odpowiadają za uczucie zmęczenia, utratę apetytu itp. Odkryliśmy, że jeśli usuniemy receptory EP3 z obszaru wielkości główki szpilki, nie wystąpi reakcja w postaci gorączki. Obecnie stosowane leki przeciwbólowe/przeciwgorączkowe, np. aspiryna, oddziałują na wszystkie receptory prostaglandyny w ciele, ale wywołują też wiele skutków ubocznych – wyjaśnia Saper. Wiedząc, jak znaleźć i wyeliminować receptory powiązane z gorączką, można opracować wysoce wyspecjalizowane medykamenty, wpływające tylko na określony receptor. Gdyby udało się posunąć o krok dalej, naukowcy potrafiliby również wyłączyć towarzyszące chorobie znużenie i brak apetytu. Jest jednak jeden szkopuł. Najpierw należy wytropić rejony mózgu odpowiedzialne za ich generowanie (Nature Neuroscience).

Kluczem do schizofrenii może być gen odpowiadający za choroby autoimmunologiczne i stany zapalne. Gdyby doniesienia się potwierdziły, można by opracować testy wykrywające chorobę zawczasu. Jest to niezwykle ważne, ponieważ na świecie na schizofrenię zapada 1% populacji. Powiązania ze stanami zapalnymi wyjaśniałyby, czemu tak wielu pacjentów psychiatrów ma jednocześnie choroby autoimmunologiczne (Molecular Psychiatry). Naukowcy przeanalizowali cały genom 178 chorych na schizofrenię i 144 zdrowych osób. W sumie zbadali 500 tys. wariantów genów. Skoncentrowali się na genie leżącym blisko koniuszka zarówno chromosomu X, jak i Y. Jak mówi szef badań, Todd Lencz z Feinstein Institute for Medical Research, jest to region, którego dotąd nie obserwowano raczej pod kątem związków ze schizofrenią. Wariant ten jest umiejscowiony obok genów kodujących receptory dwóch cytokin, czyli białek zaangażowanych w reakcję organizmu na zakażenie i w odpowiedź mózgu na uraz. Cytokiny to białka wydzielane przede wszystkim przez komórki układu odpornościowego. Odpowiadają za kontrolę procesów zapalnych oraz za dojrzewanie i działanie komórek układu odpornościowego. Dzięki zastosowaniu technologii sekwencjonowania zespół Lencza natrafił u pacjentów ze schizofrenią (71) na ślad wielu anomalii genowych, których nie wykrywano lub wykrywano dużo rzadziej u osób zdrowych (31). Lencz zapowiada, że badania zostaną powtórzone i weźmie w nich udział znacznie więcej wolontariuszy. Tylko w ten sposób można sfalsyfikować uzyskane wyniki.

Stres egzaminacyjny działa destrukcyjnie na układ immunologiczny niektórych studentów, zwiększając ich podatność na alergie. Im większy stres przeżywa dana osoba, na tym większych obrotach działa jej system odpornościowy. Badacze uważają, że u osób ze skłonnościami alergicznymi wywołuje to bardzo nasiloną reakcję uczuleniową, a objawy bardzo się zaostrzają. Badając 41 studentów ze sztokholmskiego Karolinska Institute, naukowcy zaobserwowali normalny poziom limfocytów T w miesiącach poza sesją. Kiedy jednak zbliżał się dzień zero, czyli data ważnego egzaminu, sytuacja diametralnie się zmieniała: gdy wzrastał odczuwany stres, wzrastał też poziom limfocytów T. U studentów cierpiących na alergie występował również wzrost stężenia cytokin. Cytokiny — białka wydzielane przede wszystkim przez komórki układu odpornościowego. Odpowiadają za kontrolę procesów zapalnych oraz za dojrzewanie i działanie komórek układu odpornościowego. Limfocyty T to limfocyty odpowiedzialne za rozpoznawanie i niszczenie obcych lub nieprawidłowych białek. Dzięki wydzielaniu odpowiednich cytokin (tzw. pomocniczych limfocytów T) i hamowaniu zbyt aktywnych komórek układu odpornościowego sterują również odpowiedzią immunologiczną organizmu. Reakcja alergiczna to reakcja układu odpornościowego na kontakt z alergenem. Wskutek tego wytwarzane są przeciwciała, które wiążą się z tzw. komórkami tucznymi. Przy powtórnym kontakcie z alergenem występuje reakcja zapalna. Wyzwalają się różne substancje (m.in. cytokiny), odpowiedzialne za wystąpienie takich objawów, jak np. skurcz oskrzeli, nieżyt nosa, świąd skóry, kichanie, obrzęk itp.