Центральные эффекты модулированных ex vivo кофеином иммунокомпетентных клеток в механизмах редактирования депрессивно-подобного поведения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Депрессия является серьезной медико-социальной проблемой в силу большой распространенности, вовлеченности лиц трудоспособного возраста и отсутствия высокоэффективной терапии. Социальные стрессорные факторы способствуют распространенности депрессии. Пандемия COVID-19 и связанные с ней правила социального дистанцирования, военные столкновения, ухудшение экономической ситуации могут приводить к болезненной «ломке» социально-биологических механизмов адаптации и способствовать увеличению распространенности депрессивных расстройств, которые, по прогнозам ВОЗ, к 2030 году могут занять второе место в структуре причин нетрудоспособности, что обуславливает интерес к исследованию данной проблемы и поиску новых эффективных подходов к терапии. Патогенез депрессивных состояний до конца не изучен, тем не менее многочисленные факты указывают на важную роль нарушения процессов нейроиммунного взаимодействия. Снижение когнитивных функций при депрессивных расстройствах вызвано нейровоспалительными и нейродегенеративными изменениями. Последние преимущественно регистрируются в гиппокампе, многочисленные изменения пластичности которого наблюдались как у пациентов с клинической депрессией, так и при моделировании депрессии на грызунах. Имеется также достаточное количество данных о существенной роли иммунокомпетентных клеток и продуцируемых ими цитокинов при депрессии, в том числе в формировании характерного поведенческого фенотипа. Ранее нами было показано, что иммунокомпетентные клетки селезенки депрессивно-подобных мышей после обработки ex vivo кофеином, психоактивным препаратом с широким спектром иммуномодулирующих свойств изменяют свою функциональную активность и после внутривенного введения сингенным депрессивно-подобным реципиентам оказывают редактирующий депрессивно-подобное поведение эффект. Целью настоящей работы было исследовать центральные эффекты модулированных кофеином иммунокомпетентных клеток селезенки в механизмах редактирования депрессивно-подобного поведения. Установлено, что у депрессивно-подобных реципиентов после трансплантации сингенных спленоцитов, ex vivo модулированных кофеином, отмечается увеличение плотности пирамидных нейронов в СА1 и СА3 зонах гиппокампа, сопровождающееся повышением уровня BDNF в гиппокампе и префронтальной коре на фоне снижения содержания ряда провоспалительных (IL-1β, IL-6, IFNγ и TNFα) и повышения уровней противовоспалительных (IL-10 и IL-4) цитокинов в патогенетически значимых для состояния депрессивности структурах головного мозга (гиппокампе, гипоталамусе, префронтальной коре и стриатуме). Обсуждаются механизмы выявленных структурных и функциональных изменений в мозге реципиентов после трансплантации, модулированных кофеином спленоцитов, включая их возможное непосредственное влияние, подтверждением чему служит визуализация трансплантированных клеток в паренхиме головного мозга депрессивно-подобных реципиентов.

Об авторах

Е. В. Маркова

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт клинической и фундаментальной иммунологии»

Автор, ответственный за переписку.
Email: evgeniya_markova@mail.ru

д.м.н., главный научный сотрудник и руководитель лаборатории нейроиммунологии

Россия, Новосибирск

М. А. Княжева

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт клинической и фундаментальной иммунологии»

Email: evgeniya_markova@mail.ru

к.б.н., младший научный сотрудник лаборатории нейроиммунологии

Россия, Новосибирск

Список литературы

  1. Маркова Е.В. Иммунокомпетентные клетки и регуляция поведенческих реакций в норме и патологии. Красноярск: Научно-инновационный центр, 2021. 184 с. [Markova E.V. Immune cells and regulation of behavioral reactions in health and disease]. Krasnoyarsk: Scientific and Innovation Center, 2021. 184 p.
  2. Маркова Е.В., Княжева М.А. Психонейроиммуномодулирующий эффект иммунокомпетентных клеток при депрессивно-подобном состоянии // Патогенез, 2022. № 3. С. 107-108. [Markova E.V., Knyazheva M.A. Psychoneuroimmunomodulatory effect of immunocompetent cells in a depressive-like state. Patogenez = Pathogenesis, 2022, no. 3, pp. 107-108. (In Russ.)]
  3. Орловская И.А., Топоркова Л.Б., Савкин И.В., Княжева М.А., Серенко Е.В., Гойман Л.В., Шевченко Ю., Маркова Е.В. Влияние растворимых факторов макрофагов М2 фенотипа на гемопоэз при депрессивно-подобном состоянии // Медицинская иммунология, 2022. Т. 24, № 5. С. 1057-1064. [Orlovskaya I.A., Toporkova L.B., Knyazheva M.A., Savkin I.V., Serenko E.V., Goiman E.V., Shevchenko Yu.A., Markova E.V. Influence of soluble factors from the M2 phenotype macrophages on hematopoiesis in depressionlike state. Meditsinskaya Immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2022, Vol. 24, no. 5, pp. 1057-1064. (In Russ.)] doi: 10.15789/1563-0625-IOS-2516.
  4. Ambrée O., Ruland C., Scheu S., Arolt V., Alferink J. Alterations of the innate immune system in susceptibility and resilience after social defeat stress. Front. Behav. Neurosci., 2018, Vol. 12, 141. doi: 10.3389/fnbeh.2018.00141.
  5. Bhattacharya A., Drevets W.C. Role of Neuro-immunological factors in the pathophysiology of mood disorders: implications for novel therapeutics for treatment resistant depression. Curr. Top. Behav. Neurosci., 2017, Vol. 31, pp. 339-356.
  6. Dean J., Keshavan M. The neurobiology of depression: An integrated view. Asian J. Psychiatr., 2017, Vol. 27, pp. 101-111.
  7. Idova G.V., Markova E.V., Gevorgyan M.M., Al’perina E.L., Zhanaeva S.Y. Cytokine production by splenic cells in C57BL/6J mice with depression-like behavior depends on the duration of social stress. Bull. Exp. Biol. Med., 2018, Vol. 164, pp. 645-649.
  8. Jun H., Mohammed S., Hussaini Q., Rigby M.J., Jang M.H. Functional role of adult hippocampal neurogenesis as a therapeutic strategy for mental disorders, Neural Plast., 2012, Vol. 2012, 854285. doi: 10.1155/2012/854285.
  9. Kim Y.K., Na K.S., Myint A.M., Leonard B.E. The role of pro-inflammatory cytokines in neuroinflammation, neurogenesis and the neuroendocrine system in major depression. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry, 2016, Vol. 64, pp. 277-284.
  10. Markova E.V., Knyazheva M.A. Immunomodulatory properties of caffeine and caffeine-treated immune cells in depression-like state. Meditsinskaya Immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2023, Vol. 25, no. 3, pp. 533-538. doi: 10.15789/1563-0625-IPO-2666.
  11. Markova E.V., Knyazheva M.A. Immune cells as a potential therapeutic agent in the treatment of depression. Meditsinskaya Immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2021, Vol. 23, no. 4, pp. 699-704. doi: 10.15789/1563-0625-ICA-2277.
  12. Qiao H., An S.C., Xu C., Ma X.M. Role of proBDNF and BDNF in dendritic spine plasticity and depressive-like behaviors induced by an animal model of depression. Brain Res., 2017, Vol. 1663, pp. 29-37.
  13. Rattazzi L., Piras G., Ono M., Deacon R., Pariante C.M., D’Acquisto F., CD4(+) but not CD8(+) T cells revert the impaired emotional behavior of immunocompromised RAG-1-deficient mice. Transl. Psychiatry, 2013, Vol. 3, e280. doi: 10.1038/tp.2013.54.
  14. Remes O., Mendes J.F., Templeton P. Biological, psychological, and social determinants of depression: a review of recent literature. Brain Sci., 2021, Vol. 11, no. 12, 163. doi: 10.3390/brainsci11121633.
  15. Xu W., Yao X., Zhao F., Zhao H., Cheng Z., Yang W., Cui R., Xu S., Li B. Changes in Hippocampal Plasticity in Depression and Therapeutic Approaches Influencing These Changes. Neural Plast., 2020, Vol. 2020, 8861903. doi: 10.1155/2020/8861903.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рисунок 1. Нейрональная площадь (%) СА1 и СА3 регионов гиппокампа депрессивно-подобных реципиентов после трансплантации сингенных спленоцитов, модулированных ех vivo кофеином

Скачать (138KB)
3. Рисунок 2. Лимфоцитарная фракция клеток мозга депрессивно-подобных реципиентов после трансплантации модулированных ex vivo кофеином и меченных CFSE сингенных спленоцитов

Скачать (214KB)

© Маркова Е.В., Княжева М.А., 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах