Иммуно-психиатрия - Immuno-psychiatry

Иммуно-психиатрия, Согласно Парианте, это дисциплина, изучающая связь между мозгом и иммунной системой. Он отличается от психонейроиммунология постулируя, что поведение и эмоции регулируются периферическими иммунными механизмами. Депрессия, например, рассматривается как неисправность иммунная система.

История

История, связывающая иммунную систему с психозом:

С конца 1800-х годов ученые и врачи заметили возможную связь между иммунной системой и психическими расстройствами.[1][2][3] В 1876 году Александр Розенблюм, а затем, в 1880-х годах, доктор Юлиус Вагнер-Яурегг, наблюдайте за пациентами с нейросифилисом, сифилисом, который распространился на нервную систему, у которых уменьшились симптомы психоза после заражения малярией.[3] Затем, начиная с 1920-х годов, Карл Меннингер замечает, сколько пациентов, выздоравливающих или выздоравливающих от гриппа, страдают психозом, подобным тому, который наблюдается у больных шизофренией.[1] Затем Мориц Трамер сообщает, что шизофрения связана с рождением ребенка в зимние или весенние месяцы (когда чаще всего заражаются гриппом).[1] Позднее, в 1980-х годах, проводится большое количество исследований, связанных с увеличением частоты шизофрении у пациентов с пренатальной, послеродовой инфекцией и особенно с инфекциями центральной нервной системы у детей.[1][4]

История: связь воспалительных состояний с изменениями настроения

Уильям Ослер в 1890-х годах заметил, что, когда животные болеют, они становятся сонными, подавленными, менее активными и, как правило, с пониженным аппетитом.[2] Затем, в 1890-х годах, исследование сходства «больного поведения» животных и людей с депрессией привело к появлению все большего числа исследований, показывающих повышенный уровень провоспалительные цитокины среди людей с депрессией. Многие из этих ранних исследований болезненного поведения показали значительные различия во многих провоспалительных цитокинах, что возродило интерес к роли, которую иммунная система играет в психических расстройствах.

Современная иммуно-психиатрическая модель

Современная теория иммунопсихиатрии теперь фокусируется на некоторых вариациях этой модели того, как окружающая среда приводит к биологическим изменениям, которые влияют на периферическую иммунную систему, а затем влияют на разум, настроение, поведение и реакцию на психиатрическое лечение.[3] Стресс приводит к переработке Симпатическая нервная система который высвобождает катехоламины (дофамин и норэпинефрин), которые увеличивают количество моноцитов, которые реагируют на воспалительные сигналы (ДАМПЫ / МАМПЫ ), что вызывает высвобождение провоспалительные цитокины, которые затем достигают головного мозга и приводят к изменениям нейронных сигналов метаболизма нейротрансмиттеров и, в конечном итоге, к поведению.

Поддержка роли иммунной системы, влияющей на настроение и поведение

Как цитокины могут проникать в мозг и центральную нервную систему:

  1. Проходя через более протекающие участки гематоэнцефалического барьера, рядом с окружные желудочковые органы.[5][6]
  2. Активный транспорт цитокинов в крови для обхода гематоэнцефалического барьера.[5][6]
  3. Активация эндотелиальных клеток, выстилающих сосуды головного мозга, которые позже высвобождают цитокины в центральную нервную систему.[5][6]
  4. Цитокины связывают рецепторы на периферических афферентных нервах, которые затем передают сообщение в центральную нервную систему в специализированных областях мозга, которые выделяют свои собственные цитокины.[5][6]
  5. Рекрутирование моноцитов в крови, которые затем перемещаются в мозг и высвобождают цитокины.[6]
Гематоэнцефалический барьер способы транспортировки. Учитывая большой и заряженный размер цитокинов, активный транспорт - единственный прямой путь для того же цитокина, циркулирующего в крови, пройти через неповрежденный гематоэнцефалический барьер. Другие методы, такие как активация эндотелиальных клеток, передача сигналов цитокинов, рекрутирование клеток гранулоцитов и активация афферентных нейронов, работают косвенно и вызывают образование или высвобождение цитокинов.[7]

Как цитокины могут вызывать изменения уровней нейротрансмиттеров, которые иногда могут быть обратными.

Провоспалительные цитокины изменяют метаболизм нейротрансмиттеров, и было зарегистрировано, что они влияют на снижение уровня серотонина, повышение индоламин-2,3-диоксигеназа (IDO) активность (которая обычно катаболизирует триптофан и, как следствие, снижает синтез серотонина), повышенные уровни кинуренин (что приводит к снижению высвобождения глутамата и дофамина), снижению дофамина, а также снижению уровня экспрессии тирозингидроксилазы (которая требуется для производства дофамина), повышению уровня хинолиновая кислота, что приводит к большему Рецептор NMDA активация и окислительный стресс, приводящие к эксайтотоксичность и нейродегенерация.[6]

Кроме того, цитокины интерферон-альфа и ИЛ-6 могут вызывать обратимое снижение уровней в мозге тетрагидробиоптерин (используется в путях синтеза серотонина, дофамина и норэпинефрина). Однако подавление синтаза оксида азота, один из побочных эффектов интерферона-альфа, может привести к обратному снижению уровня тетрагидробиоптерина.[6]

Как цитокины могут вызывать молекулярные и клеточные изменения, аналогичные тем, которые наблюдаются у пациентов с расстройствами настроения

Микроглия вырабатывает наибольшее количество цитокинов из всех клеток головного мозга, реагирует на стресс и, вероятно, играет важную роль в ответе на стресс, поскольку обнаружено, что их плотность увеличивается (но уменьшается общее количество) в различных частях мозга людей, которые имели убили себя тяжелым депрессивным расстройством, биполярным расстройством и шизофренией.[6]

На молекулярном уровне цитокины влияют на метаболизм глутамата в нервной системе и могут приводить к структурным изменениям с участием микроглии, аналогичным тем, которые наблюдаются у пациентов с депрессией.[6] TNF-альфа и IL-1 из-за окислительного стресса за счет увеличения высвобождения активных форм кислорода и азота нарушают обратный захват и транспорт глутамата глиальными клетками, увеличивая высвобождение глутамата астроцитами и микроглией, что приводит к эксайтотоксическому состоянию. Эта потеря олигодендроцитов (астроцитов и микроглии, упомянутых ранее) является ключевым маркером в структурном анализе мозга пациентов с депрессией.[6]

Как воспалительные цитокины могут нарушить передачу сигналов кортизола и ось HPA, наблюдаемую при психопатологиях

Гиппокамп помогает регулировать секрецию кортизола по оси HPA и имеет наибольшее количество глюкокортикоидных рецепторов в головном мозге.[8] Это делает его особенно чувствительным к стрессу и стрессу, связанному с повышением уровня кортизола. Кроме того, нейроэндокринный ответ по оси HPA осуществляется за счет регуляции экспрессии рецепторов глюкокортикоидов в различных областях мозга. И многочисленные исследования показали, что «измененная стрессовая реакция HPA связана с повышенным риском психопатологии», например, при изучении клеток мозга человека, собранных после смерти, мРНК была собрана у пациентов, которые покончили с собой либо с анамнезом, либо с отсутствием исследования стрессов в раннем детстве выявили значительные эпигенетические изменения в экспрессии глюкокортикоидных рецепторов.

Пациенты с повышенным уровнем хронических воспалительных цитокинов (например, больные хроническим гепатитом С и другие, которым вводят инъекции интерферон-альфа, вызывают изменения в рецепторах глюкокортикоидов и выброс кортизола, как у пациентов с большой депрессией. Оба демонстрируют потерю нормального ритма секреции кортизола в течение дня, и оба демонстрируют потерю функциональных глюкокортикоидных рецепторов, которые в противном случае уменьшили бы воспаление в организме.[6]

Связанные данные при большом депрессивном расстройстве

После исследований пациентов со значительным хроническим воспалением, таких как те, кто проходит терапию интерфероном-альфа от гепатита С, показывающих связь с депрессивными симптомами, мало чем в отличие от «болезненного поведения» Ослера, было проведено больше исследований большого депрессивного расстройства и его связи с воспалением.[2] Было проведено множество исследований, позволяющих сделать вывод о связи между воспалением и большим депрессивным расстройством на основе корреляции уровней цитокинов в крови, корреляции генов, связанных с воспалением, с ответом на лечение и изменений цитокинов на терапию антидепрессантами.

Многие исследования, посвященные роли иммунной системы у пациентов с большим депрессивным расстройством, показали, что у таких пациентов снижена активность иммунных клеток естественных клеток-киллеров и лимфоцитов, несмотря на достоверно повышенные уровни провоспалительных цитокинов (IL-6, TNF-альфа и С-реактивный белок).[2][6] Депрессия также связана с уменьшением количества регуляторных Т-клеток, которые секретируют противовоспалительный IL-10 и TGF-бета.[6] Различные исследования показали, что люди с депрессией также имеют более низкие циркулирующие уровни IL-10, TGF-бета в дополнение к упомянутым повышенным уровням провоспалительного IL-6 в кровотоке.[6]

Антидепрессанты использовались для установления связи между воспалением и большим депрессивным расстройством. Исследования на людях, связывающие связь между воспалением и депрессией, показали, что прием антидепрессантов до ожидаемого воспалительного инсульта снижает наблюдаемую тяжесть депрессии. Например, было обнаружено, что введение пароксетина перед лечением злокачественной меланомы и гепатита С уменьшает депрессивные симптомы по сравнению с людьми, не получавшими пароксетин (антидепрессант). Было обнаружено, что дополнительная экспериментальная поддержка назначения антидепрессанта перед инъекцией эндотоксина (вещества, которое, как известно, вызывает системное воспаление) снижает самооценку симптомов депрессии.[6] В исследованиях использования антидепрессантов некоторые люди показывают возвращение к нормальному уровню цитокинов при лечении депрессии. У пациентов с большим депрессивным расстройством, получающих антидепрессанты, наблюдается увеличение регуляторных Т-клеток и снижение воспалительного IL-1 бета.[6] И, что еще более важно, пациенты с повышенным уровнем провоспалительных цитокинов или даже генов, связанных с повышенной провоспалительной активностью, с большей вероятностью будут иметь депрессию, устойчивую к антидепрессантам.[6][9]

На основании всех этих исследований, кажется, есть небольшая разница в симптомах большого депрессивного расстройства с воспалением и без него. Депрессия, связанная с воспалением, как правило, имеет меньше чувства вины / самоотрицательности, а также большую медлительность и отсутствие аппетита по сравнению с депрессией у людей без повышенного уровня системного воспаления.[6]

Предполагаемая роль иммунной системы при шизофрении и психотических расстройствах

Это связано с эпизодами психоза, людьми с риском шизофрении, тяжестью шизофрении и антипсихотической терапией, особенно с уровнями IL-6 в крови, а также спинномозговой жидкости пациентов с шизофренией.[1]

После исследований, показывающих уникальность кинуреновой кислоты как единственного эндогенного (естественно обнаруживаемого в организме) антагониста рецептора NMDA, а также тот факт, что психоз может быть вызван антагонизмом рецептора NMDA, многочисленные исследования изучили и подтвердили, что уровни изменения этой кинуреновой кислоты могут быть связаны с психоз. Более поздние исследования лекарств показали, что ингибирование COX1, которое увеличивает кинуреновую кислоту, вызывает психотические симптомы. Селективные ингибиторы ЦОГ2, такие как целекоксиб, которые снижают содержание кинуреновой кислоты, снижают клиническую тяжесть шизофрении в нерандомизированных, неслепых клинических испытаниях.[1][10] Эти результаты обнадеживают, но еще предстоит подтвердить в рандомизированных клинических испытаниях с подтверждающими результатами, прежде чем они даже будут рассмотрены для использования не по назначению.

Общее влияние на клиническую медицину

Общие результаты многих клинических испытаний комбинаций НПВП и антидепрессантов, предложенных для более тщательного лечения стандартного большого депрессивного расстройства и резистентного к лечению большого депрессивного расстройства, показывают, что текущая степень важности устранения воспалительного компонента аффективных расстройств неясна. Смешанные результаты некоторого улучшения или отсутствия улучшений в таких исследованиях, а также относительное отсутствие исследований с привлечением достаточного числа пациентов с устойчивой к лечению депрессией, отсутствие исследований пациентов с хроническим воспалением и лечебной депрессией, а также отсутствие стандартизированного определения повышенного хроническое воспалительное состояние оставляет желать лучшего, чтобы понять воспаление и психические расстройства.[3]

Рекомендации

  • Парианте, К. М. (2015). "Психонейроиммунология или иммунопсихиатрия?". Ланцетная психиатрия. 2 (3): 197–199. Дои:10.1016 / S2215-0366 (15) 00042-5. ЧВК  4580988. PMID  26359887.
Смотрите также: болезнь Паркинсона
  1. ^ а б c d е ж Khandaker, Golam M; Казинс, Лесли; Дикин, Джулия; Леннокс, Белинда Р.; Йолкен, Роберт; Джонс, Питер Б. (март 2015 г.). «Воспаление и иммунитет при шизофрении: значение для патофизиологии и лечения». Ланцетная психиатрия. 2 (3): 258–270. Дои:10.1016 / с2215-0366 (14) 00122-9. ISSN  2215-0366. ЧВК  4595998. PMID  26359903.
  2. ^ а б c d Консман, Ян Питер (март 2019 г.). «Воспаление и депрессия: нервный призыв к психиатрии не стать невосприимчивым к интерпретации». Фармацевтические препараты. 12 (1): 29. Дои:10.3390 / ph12010029. ЧВК  6469164. PMID  30769887.
  3. ^ а б c d Джонс, Бретт Д. М .; Daskalakis, Zafiris J .; Карвалью, Андре Ф .; Строубридж, Ребекка; Янг, Аллан Х .; Mulsant, Benoit H .; Хусейн, М. Ишрат (июль 2020 г.). «Воспаление как цель лечения расстройств настроения: обзор». BJPsych Открыть. 6 (4). Дои:10.1192 / bjo.2020.43. ISSN  2056-4724. ЧВК  7345526. PMID  32498754.
  4. ^ Хандакер, Г. М .; Dantzer, R .; Джонс, П. Б. (октябрь 2017 г.). «Иммунопсихиатрия: важные факты». Психологическая медицина. 47 (13): 2229–2237. Дои:10.1017 / S0033291717000745. ISSN  0033-2917.
  5. ^ а б c d Ирвин, Майкл Р. (01.09.2011). «Воспаление на пересечении поведенческих и соматических симптомов». Психиатрические клиники Северной Америки. Психосоматическая медицина. 34 (3): 605–620. Дои:10.1016 / j.psc.2011.05.005. ISSN  0193-953X. ЧВК  3820277. PMID  21889682.
  6. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р Харун, Ибрагим; Raison, Charles L .; Миллер, Эндрю Х. (январь 2012 г.). «Психонейроиммунология встречает нейропсихофармакологию: трансляционные последствия воздействия воспаления на поведение». Нейропсихофармакология. 37 (1): 137–162. Дои:10.1038 / npp.2011.205. ISSN  1740-634X. ЧВК  3238082. PMID  21918508.
  7. ^ "Файл: транспорт гематоэнцефалического барьера en.png", Википедия, получено 2020-11-17
  8. ^ Мэтьюз, Герберт Л .; Янусек, Линда Витек (01.01.2011). «Эпигенетика и психонейроиммунология: механизмы и модели». Мозг, поведение и иммунитет. 25 (1): 25–39. Дои:10.1016 / j.bbi.2010.08.009. ISSN  0889-1591. ЧВК  2991515. PMID  20832468.
  9. ^ Ирвин, Майкл Р .; Коул, Стивен В. (сентябрь 2011 г.). «Взаимная регуляция нервной и врожденной иммунной систем». Nature Reviews Иммунология. 11 (9): 625–632. Дои:10.1038 / nri3042. ISSN  1474-1741. ЧВК  3597082. PMID  21818124.
  10. ^ Хандакер, Г. М .; Dantzer, R .; Джонс, П. Б. (октябрь 2017 г.). «Иммунопсихиатрия: важные факты». Психологическая медицина. 47 (13): 2229–2237. Дои:10.1017 / S0033291717000745. ISSN  0033-2917. ЧВК  5817424. PMID  28418288.