Открыты новые иммунные механизмы регуляции дофаминовых систем

Актуальность

Известно, что нарушения мотивации и когнитивных возможностей нередко являются симптомами множества психических заболеваний. Подобные симптомы существенно нарушают качество жизни, тогда как существующая терапия часто остается неэффективной. За последние годы интерес к исследованиям в сфере нейроиммунологии и, в частности, роли иммунной системы в развитии нейропсихиатрических заболеваний значимо возрос. Тем не менее до настоящего времени ни одна из теорий иммунологического дисбаланса не получила должного подтверждения.

Материалы и результаты исследования

Ранее было известно о том, что цитокиновый гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (G-CSF) обладает трофическими и нейропротекторными свойствами. Также указанный цитокин был идентифицирован как триггер нейрональной и поведенческой пластичности.

В новом исследовании, проведенном сотрудниками Университета Вандербильта (Vanderbilt University), США, ученые объединили задачи, позволяющие оценить дискретные аспекты мотивированного поведения и принятия решений, с мониторингом уровня дофамина, применив метод циклической вольтамперометрии с быстрым сканированием. Это позволило авторам определить роль G-CSF в этих процессах, а также нейронный механизм, благодаря которому он модулирует функцию дофамина для осуществления изучаемых эффектов. Так, наблюдая особенности реверсивного обучения у самцов лабораторных мышей и крыс, исследователи установили, что G-CSF способствует расширению возможностей когнитивной гибкости. Авторы пришли заключению, что такие поведенческие изменения были обусловлены пластичностью мезолимбической дофаминовой системы, поскольку системное введение G-CSF увеличивало высвобождение дофамина в области прилежащего ядра (nucleus accumbens) независимо от механизмов клиренса.

Важно отметить, что описанные эффекты требовали устойчивого поддержания высоких уровней G-CSF, поскольку кратковременное воздействие не изменяло поведенческие реакции и значимо снижало секрецию дофамина.

Эти эффекты, по-видимому, являются результатом способности G-CSF изменять функциональный вектор локальных воспалительных сигналов, в частности фактора некроза опухоли-α (TNF-α). В совокупности эти данные показывают, что G-CSF является мощным модулятором активности мезолимбической дофаминовой сети и ее способностей надлежащего мониторинга значимых стимулов.

Выводы

Таким образом, новые данные свидетельствуют о важности иммунной регуляции в развитии нейропсихиатрических дисфункций. G-CSF, плейотропный цитокин с известными трофическими и нейропротекторными свойствами в головном мозге, оказывает непосредственное влияние на дофаминергические цепи в активации их функций. Эти изменения в дофаминергической динамике способствуют инициации механизмов вознаграждения и мотивации естественных стимулов. По словам авторов, вместе эти результаты показывают возможности описанных иммунных факторов в качестве инструментов терапевтического вмешательства при тех или иных нейропсихиатрических расстройствах, характеризующихся мотивационным и когнитивным дефицитом.

• Kutlu M.G., Brady L.J., Peck E.G. et al. (2018) Granulocyte colony stimulating factor enhances reward learning through potentiation of mesolimbic dopamine system function. J. Neurosci., Aug. 27 [Epub. ahead of print].
• Vanderbilt University (2018) Immune system emerges as potential partner in opioid cravings fight. ScienceDaily, Sep. 5.

Наталья Савельева-Кулик