Möglicherweise ist eine bestimmte Gruppe von Neuronen im Gehirn dafür verantwortlich, dass wir uns krank fühlen.
Die Ergebnisse könnten zu besseren Möglichkeiten führen, diese Symptome umzukehren.
Wenn Sie eine Infektion bekommen, kommt es zu vielen Veränderungen in Ihrem Körper. Zusätzlich zur Aktivität des Immunsystems treten physiologische und Verhaltensänderungen auf, die zur Beseitigung der Infektion beitragen. Dazu gehören Fieber, Appetitlosigkeit, Hitzesucht und Müdigkeit. Diese Symptome werden eher vom Gehirn als vom Immunsystem gesteuert. Es ist jedoch nicht klar, welche Neuronen im Gehirn diese Veränderungen steuern und woher sie wissen, wann der Körper infiziert wurde.
Ein Team von NIH-finanzierten Forschern unter der Leitung von Dr. Catherine Dulac von der Harvard University machte sich daran, herauszufinden, welche Neuronen im Gehirn von Mäusen an der Reaktion auf Infektionen beteiligt sind. Ihre Ergebnisse erschienen in Nature .
Um die Krankheit auszulösen, injizierten die Forscher den Mäusen ein Entzündungsmittel, das eine Infektion nachahmt. Dabei wurden Zellen in einem Teil des Hypothalamus aktiviert, der als ventraler medialer präoptischer Bereich (VMPO) bezeichnet wird. Der Hypothalamus ist die Region des Gehirns, die für die Regulierung von Funktionen wie Temperatur, Hunger und zirkadianen Rhythmen verantwortlich ist. Zu den aktivierten Zellen gehörten sowohl Neuronen als auch nicht-neuronale Zellen. Sie befanden sich an der Basis des Gehirns, in der Nähe eines Bereichs, in dem Moleküle die Blut-Hirn-Schranke überwinden können. Die Neuronen verfügten über Rezeptoren für verschiedene Immunsignale, die von benachbarten nicht-neuronalen Zellen erzeugt wurden.
Das Team hat diese Neuronen in Mäusen so manipuliert, dass sie durch ein chemisches Signal aktiviert werden können. Die Aktivierung der Neuronen erhöhte die Körpertemperatur der Mäuse und führte dazu, dass sie weniger fressen und wärmere Umgebungen aufsuchten, als ob sie eine Infektion hätten. Die Forscher versuchten auch, diese Neuronen gezielt abzutöten. Dies verhinderte, dass die Mäuse als Reaktion auf eine Infektion Fieber entwickelten oder wärmere Umgebungen aufsuchten.
Anschließend identifizierte das Team die Gehirnregionen, an die die VMPO-Neuronen Signale sendeten. Sie haben diese Verbindungen bei Mäusen so konzipiert, dass sie aktiviert werden, wenn sie von einer bestimmten Lichtfarbe beleuchtet werden. Die Aktivierung von Verbindungen zu einem Teil des Hypothalamus erhöhte die Körpertemperatur. Durch die Aktivierung in einem anderen Teil des Hypothalamus verringerte sich die Nahrungsmenge der Mäuse.
Die Ergebnisse legen nahe, dass diese VMPO-Neuronen als Drehscheibe für die Koordinierung verschiedener physiologischer Reaktionen auf Infektionen fungieren. Forscher schlagen vor, dass, wenn eine Infektion Immunsignale im Blut erzeugt, diese die Freisetzung von Signalen im Gehirn durch die Zellen auslösen, die die Blut-Hirn-Schranke auskleiden. Signale dieser Zellen aktivieren benachbarte Neuronen im VMPO. Aktivierte Neuronen erhöhen die Körpertemperatur, fördern die Wärmesucht und reduzieren den Appetit.
Die Ergebnisse könnten möglicherweise zu Möglichkeiten führen, die Krankheitssymptome umzukehren , wenn sie für die Gesundheit einer Person gefährlich werden. „Wenn wir wissen, wie es funktioniert, können wir vielleicht Patienten helfen, die Schwierigkeiten mit solchen Symptomen haben, wie zum Beispiel Chemotherapiepatienten oder Krebspatienten, die einen sehr geringen Appetit haben, für die wir aber eigentlich nichts tun können.“ ", sagt Hauptautorin Dr. Jessica Osterhout.
Die Forscher planen, weiter zu untersuchen, wo diese Neuronen im Gehirn miteinander verbunden sind. Sie hoffen auch zu untersuchen, wie die Neuronen andere physiologische oder Verhaltensänderungen beeinflussen könnten, die mit der Krankheit verbunden sind.
