В экспериментах с мышами и людьми группа ученых во главе с исследователями из Университета Джона Хопкинса заявила, что идентифицировала особую кишечную иммунную клетку, которая влияет на микробиом кишечника, что, в свою очередь, может влиять на функции мозга, связанные со стрессовыми расстройствами, такими как депрессия. Нацеливание на изменения, опосредованные этими иммунными клетками в кишечнике, с помощью лекарств или других методов лечения потенциально может привести к появлению новых способов лечения депрессии.
Результаты исследования были опубликованы 20 марта 2023 года в журнале Nature Immunology.
«Результаты нашего исследования подчеркивают ранее непризнанную роль кишечных гамма-дельта-Т-клеток (γδ-Т-клеток) в изменении психологической реакции на стресс, а также важность белкового рецептора, известного как дектин-1, обнаруженного на поверхности иммунных клеток . потенциальной терапевтической мишенью для лечения поведения, вызванного стрессом», — говорит Ацуши Камия, доктор медицинских наук, профессор психиатрии и поведенческих наук в Медицинской школе Университета Джона Хопкинса и старший автор исследования.
Дектин-1 связывается с определенными антигенами или белками, чтобы сигнализировать иммунным клеткам об активации определенным образом. Исследователи говорят, что этот рецептор может быть вовлечен в изменение микробиома и иммунно-воспалительные реакции в толстой кишке мышей, что позволяет предположить, что он может быть вовлечен в реакцию на стресс через γδ-Т-клетки в иммунной системе кишечника.
Основываясь на предыдущих исследованиях, предполагающих, что иммунные воспалительные реакции в кишечнике связаны с депрессией , Камия и его команда разработали эксперименты, чтобы сосредоточиться на понимании поведения, вызванного стрессом, вызванного дисбалансом микробиоты кишечника — типов микроорганизмов, обнаруженных в определенной среде, такие как бактерии, грибки и вирусы.
С этой целью команда изучила влияние хронического стресса социального поражения (CSDS) на микробиоту кишечника у мышей. CSDS — это стандартный тест на грызунах для изучения вызванных стрессом расстройств, таких как депрессия. В серии экспериментов исследователи смоделировали среду, вызывающую потенциальный стресс, которая могла бы имитировать аналогичные реакции в среде человека. После каждого воздействия мышей оценивали и классифицировали как устойчивых к стрессу (стресс не уменьшал социальных взаимодействий) или восприимчивых к стрессу (стресс усиливал социальное избегание).
Затем были собраны образцы фекалий и подвергнуты генетическому анализу для определения разнообразия бактерий в микробиоте кишечника мышей. Анализ показал, что кишечные микроорганизмы у стрессочувствительных мышей были менее разнообразны, чем у стрессоустойчивых мышей. В частности, было выявлено, что у восприимчивых к стрессу мышей было меньше Lactobacillus johnsonii (L. johnsonii) — типа пробиотических или «хороших» бактерий — по сравнению с устойчивыми к стрессу мышами.
«Мы обнаружили, что стресс увеличивает количество γδ Т-клеток, что, в свою очередь, увеличивает избегание социальных сетей», — говорит Сяолэй Чжу, доктор медицинских наук, доцент кафедры психиатрии и поведенческих наук в Медицинской школе Университета Джона Хопкинса и ведущий автор исследования. . «Однако, когда стрессированным мышам давали L. johnsonii, социальное избегание снижалось, а γδ Т-клетки возвращались к нормальным уровням , что позволяет предположить, что поведение социального избегания, вызванное CSDS, может быть результатом более низких уровней бактерий и изменений γδ Т-клеток. »
В поисках потенциальных естественных подходов для предотвращения депрессии, каким-то образом укоренившейся в кишечнике, исследователи изучили, как изменения в dectin-1 при CSDS-индуцированном повышении γδ T-клеток реагируют на пахиман. Соединение, извлеченное из диких грибов, пахиман используется в качестве природного противовоспалительного средства и для лечения депрессии в восточной медицине.
Для этого эксперимента мышам давали дозу пахимана, который, как показали предыдущие исследования, влияет на иммунную функцию. Данные анализа проточной цитометрии — технологии, используемой для измерения физических и химических характеристик популяции клеток, — предоставили доказательства того, что dectin-1 связывается с пахиманом, ингибируя индуцированную CSDS активность γδ17 Т-клеток и ослабляя поведение социального избегания.
Чтобы понять, как изменения в микробиоте кишечника могут повлиять на человеческий мозг, исследователи исследовали состав кишечных организмов у людей с большим депрессивным расстройством (БДР) по сравнению с людьми без БДР. С июня 2017 г. по сентябрь 2020 г. 66 участников в возрасте 20 лет и старше были набраны в больнице Карасуяма Университета Сёва, университетской больнице Кейо и больнице Комагино в Токио, Япония. Из участников исследования 32 человека страдали БДР (17 женщин и 15 мужчин). Остальные 34 участника (18 женщин и 16 мужчин), у которых не было БДР, составили контрольную группу.
Образцы стула были собраны у всех участников исследования, у которых были всесторонние оценки, включая психиатрический анамнез и стандартные скрининговые оценки депрессии и тревоги. В этих оценках более высокие баллы указывают на более выраженные депрессивные симптомы. Генетический анализ образцов стула не показал различий в разнообразии кишечных бактерий между субъектами с БДР и контрольной группой. Тем не менее, относительное количество Lactobacillus было обратно пропорционально более высоким показателям депрессии и тревоги в группе MDD, а это означает, что чем больше Lactobacillus обнаружено в кишечнике, тем ниже вероятность депрессии и тревоги, говорят исследователи.
«Несмотря на различия кишечной микробиоты у мышей и людей, результаты нашего исследования показывают, что количество Lactobacillus в кишечнике потенциально может влиять на реакцию на стресс и возникновение депрессии и тревоги», — говорит Камия.
Исследователи говорят, что необходимы дополнительные исследования, чтобы лучше понять, как γδ Т-клетки в иммунной системе кишечника могут влиять на неврологические функции в головном мозге и роль dectin-1 в других типах клеток вдоль соединения кишечника и мозга в условиях стресса.
«Эти результаты на ранней стадии показывают, что, помимо пробиотических добавок, нацеливание лекарств на такие типы рецепторов в иммунной системе кишечника может потенциально привести к новым подходам к предотвращению и лечению вызванных стрессом психических симптомов, таких как депрессия», — говорит Камия.
