«Наши результаты показывают, что IL-6 может способствовать развитию дефектов, связанных с биполярным расстройством, открывая новые возможности для клинического вмешательства», – говорит соавтор исследования Фред Гейдж из Института биологических исследований Солка.
Примерно 1-3% людей страдают биполярным расстройством, которое характеризуется повторяющимися состояниями настроения, варьирующимися от высокой энергии и приподнятости, известной как мания, до низкой энергии и депрессивных эпизодов. Несколько линий доказательств предполагают связь между несбалансированной воспалительной сигнализацией и биполярным расстройством.
Например, у этих пациентов наблюдаются признаки хронического воспаления, и у них чаще встречаются связанные с воспалением состояния, такие как сердечно-сосудистые заболевания, диабет и метаболический синдром. Кроме того, они имеют более высокие концентрации циркулирующих провоспалительных цитокинов, таких как IL-1? и IL-6, особенно во время маниакальных эпизодов.
«Хотя легкое воспаление может быть полезным для многих нервных процессов, перепроизводство IL-6 может ухудшить симптомы биполярного расстройства и может быть важной терапевтической целью», – говорит соавтор исследования Мария Каролина Маркетто из Института биологических исследований Солка. и Калифорнийский университет в Сан-Диего и факультет антропологии Калифорнийского университета в Сан-Диего.
Известно, что астроциты участвуют в воспалительном каскаде в головном мозге. Эти клетки активируются ИЛ-1? и другие провоспалительные цитокины и, в свою очередь, секретируют цитокины, которые участвуют в процессе нейровоспаления. «В связи с растущим пониманием роли нейровоспаления в психических расстройствах, мы задались вопросом, связана ли измененная сигнализация астроцитов, вызванная воспалением, с биполярным расстройством», – говорит соавтор исследования Рената Сантос из Солка и Институт психиатрии и нейробиологии им.
Париж.
Ранее исследователи разработали метод быстрой генерации астроцитов, чувствительных к воспалению, из индуцированных человеком плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК). В новом исследовании они сравнили признаки воспаления в астроцитах, полученных из ИПСК, полученные от шести пациентов с биполярным расстройством и четырех здоровых людей.
Реакция астроцитов пациентов на провоспалительные цитокины выявила уникальный транскрипционный паттерн, который характеризовался более высокой экспрессией гена IL-6. В результате эти клетки секретировали больше IL-6, что отрицательно сказалось на активности совместно культивируемых нейронов.
Воздействие культуральной среды астроцитов было достаточным для снижения нейрональной активности, и этот эффект был частично блокирован антителом, инактивирующим IL-6. Более того, уровни IL-6 в крови у пациентов были выше, чем у здоровых людей.
«Эти результаты предполагают, что секретируемые астроцитами факторы играют роль в регулировании нейрональной активности и что в случае биполярного расстройства ИЛ-6, по крайней мере, частично опосредует эффекты воспалительных астроцитов на активность нейронов», – говорит первый автор Кришна. Вадодария из Института биологических исследований Солка.
Двигаясь вперед, исследователи планируют продолжить изучение влияния IL-6 на нейронную активность. Между тем, результаты следует интерпретировать с осторожностью. Эксперименты могут не имитировать состояния хронического воспаления, связанного с биполярным расстройством, и система культивирования не включала многие типы клеток, участвующих в потенциально значимых иммунных ответах.
Кроме того, астроциты, полученные из ИПСК, относительно незрелые по сравнению с астроцитами в головном мозге пациентов с биполярным расстройством, и отсутствуют надежные биомаркеры для определения точного возраста развития.
«На данный момент прямая экстраполяция результатов на пациентов остается сложной задачей», – говорит Гейдж. «Несмотря на эти ограничения, наши результаты проливают свет на недостаточно изученную роль астроцитов в нейровоспалении при психических расстройствах."