Hjärnans immuncell ligger bakom nedstämdhet vid inflammation

Hjärnans egen immuncell, mikroglia, spelar en nyckelroll i de processer som skapar obehagskänslor och nedstämdhet i samband med inflammation. Det visar en studie från LiU gjord på möss. Fynden tyder på att mikrogliaceller bidrar till nedstämdhetssymtom vid flera neurologiska sjukdomar och kanske även vid depression.


David Engbloms forskargrupp vid Linköpings universitet har under många år forskat på varför inflammation i kroppen, som vid en förkylning eller influensa, ger upphov till obehagskänslor, nedstämdhet och får oss att vilja dra oss undan från andra. På något sätt påverkar immunsystemets aktivitet nervcellerna. Men de vanliga immuncellerna släpps inte in i den känsliga hjärnan. I stället har hjärnan sin egen sorts immuncell: mikroglia.

Tidigare forskning har visat att mikrogliaceller kan vara aktiverade vid flera olika neurologiska sjukdomar, som Alzheimers sjukdom, Parkinsons sjukdom och stroke. Vid dessa sjukdomar är det också vanligt att de drabbade får ett sänkt stämningsläge. Det finns även forskning som pekar mot att inflammatoriska processer kan spela en roll vid utveckling av depression. Forskarna bakom den nya studien, som har publicerats i tidskriften Immunity, ville därför titta närmare på om mikrogliaceller är involverade i att reglera känslostämning i samband med inflammation.Professor David Engblom.Professor David Engblom. Foto Per Groth

– I studien ser vi att när vi aktiverar mikroglia får djuren obehagskänslor och sänkt stämningsläge. Vi visar att det är två signalmolekyler, interleukin-6 och prostaglandin E2, som är särskilt viktiga i de här processerna. Att dessa signalämnen är centrala är inte förvånande, men det var lite överraskande att det just är mikroglia som skickar ut de här molekylerna som är viktiga för obehagskänslor, säger David Engblom, professor vid Institutionen för biomedicinska och kliniska vetenskaper, BKV, och Centrum för social och affektiv neurovetenskap, CSAN, vid Linköpings universitet.

Vid inflammation startar massor av processer i flera sorters celler. En av utmaningarna med att ta reda på vilken roll en specifik cell har i kroppen är därför att isolera effekten av just den celltypen. I den aktuella studien använde sig forskarna av en teknik, kemogenetik, som lät dem slå på aktiviteten i just mikroglia hos möss (se ruta längre ner). Forskarna aktiverade mikrogliacellerna när mössen befann sig i en viss miljö. Därefter undvek mössen den specifika miljön, något som forskarna tolkar som att djuren inte gillade upplevelsen. Mössen blev också mindre intresserade av sockerlösning, som de i normala fall är förtjusta i.Professor David Engblom.David Engblom förbereder experimentell utrustning som används för att studera beteende hos möss. Foto Per Groth

För att undersöka om mikroglia är en viktig länk mellan immunsystemet och känslostämning, testade forskarna också att hämma mikrogliacellerna. När mikroglia inte kunde aktiveras, fick inte mössen obehagskänslor trots att de hade en inflammation i kroppen. Det stärker bilden av att cellerna är nödvändiga för processen.

– Våra fynd visar att aktivering av mikroglia är tillräcklig för att skapa nedstämdhet och obehagskänslor hos möss. Det ligger nära till hands att tänka att det är på liknande sätt vid flera sjukdomar i människan. Det är inte osannolikt att aktiverade mikrogliaceller är en delorsak till att patienterna mår dåligt och blir nedstämda, säger David Engblom.

Om fortsatt forskning visar att den biologiska mekanismen som beskrivs i studien fungerar på samma sätt i människor, kanske det på sikt kan bli möjligt att mildra depressiva symtom genom att hämma mekanismen.

Studien har finansierats med stöd av bland annat Vetenskapsrådet, Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Hjärnfonden, Stiftelsen för Parkinsonforskning i Linköping, Stiftelsen Lars Hiertas Minne och Region Östergötland.

Artikeln:Microglial activation elicits a negative affective state through prostaglandin-mediated modulation of striatal neurons”, Anna M. Klawonn, Michael Fritz, Silvia Castany, Marco Pignatelli, Carla Canal, Fredrik Similä, Hugo A. Tejeda, Julia Levinsson, Maarit Jaarola, Johan Jakobsson, Juan Hidalgo, Markus Heilig, Antonello Bonci och David Engblom, Immunity, publicerad online den 20 januari 2021, doi: 10.1016/j.immuni.2020.12.016

Djupdyk i forskningenVisa/dölj innehåll

Hur fungerar kemogenetik?

Metoden som kallas kemogenetik går ut på att forskarna gör så att mikrogliacellerna bildar en designad mottagarstruktur, eller receptor, på cellytan. Den designade receptorn kan bara aktiveras av en särskild substans, och är av typen ”designer receptors exclusively activated by designer drugs”, eller DREADD.

Eftersom receptorn inte kan aktiveras av någon naturligt förekommande signalsubstans påverkar den inte cellernas normala funktion. Forskarna kan tillföra den aktiverande substansen till mössen när de vill slå på aktiviteten i mikroglia i hjärnan.

Tekniken för kemogenetik har utvecklats av en amerikansk forskargrupp.

Senaste nytt från LiUVisa/dölj innehåll