L’esperimento è stato condotto sui topi, i ricercatori hanno scoperto che le cellule immunitarie che circondano il cervello producono una molecola che viene poi assorbita dai neuroni e che sembrerebbe essere necessaria per la messa in atto del normale comportamento (Alves de Lima et al., 2020).I risultati, pubblicati il 14 settembre su Nature Immunology, indicano che gli elementi del sistema immunitario influenzano sia la mente che il corpo e che la molecola immunitaria IL-17 potrebbe essere un collegamento chiave tra i due (Alves de Lima et al., 2020).Il cervello e il corpo non sono così separati come si pensa; la molecola immunitaria – IL-17 – è prodotta da cellule immunitarie che risiedono in aree intorno al cervello e potrebbe influenzare la funzione cerebrale attraverso le interazioni con i neuroni. I ricercatori stanno esaminando se troppo o troppo poco di IL-17 potrebbe essere collegato all’ansia nelle persone (Alves de Lima et al., 2020).
L-17 è una citochina, una molecola di segnalazione che orchestra la risposta immunitaria all’infezione attivando e dirigendo le cellule immunitarie. IL-17 è stato anche collegato all’autismo negli studi sugli animali e alla depressione nelle persone (Alves de Lima et al., 2020).Il modo in cui una molecola immunitaria come l’IL-17 possa influenzare i disturbi cerebrali, tuttavia, è un mistero, poiché nel cervello le poche cellule immunitarie che vi risiedono non producono IL-17. Ma Kipnis, insieme al primo autore e ricercatore post-dottorato Kalil Alves de Lima, PhD, si è reso conto che i tessuti che circondano il cervello pullulano di cellule immunitarie, tra cui una piccola popolazione nota come cellule T gamma delta che producono IL-17. Hanno quindi deciso di determinare se le cellule T gamma-delta vicino al cervello hanno un impatto sul comportamento.Usando i topi, hanno scoperto che le meningi sono ricche di cellule T gamma-delta e che tali cellule, in condizioni normali, producono continuamente IL-17, riempiendo i tessuti che circondano il cervello con IL-17 (Alves de Lima et al., 2020).Per determinare se le cellule T gamma-delta o l’IL-17 influenzassero o meno il comportamento, i topi sono stati sottoposti a test di memoria, comportamento sociale e ansia. I risultati mostrano che i topi privi di cellule T gamma-delta o IL-17 erano indistinguibili da quelli con un sistema immunitario normale su tutte le misure tranne l’ansia. In natura, i campi aperti lasciano i topi esposti a predatori come gufi e falchi, quindi hanno sviluppato la paura degli spazi aperti. I ricercatori hanno condotto due test separati che prevedevano di dare ai topi la possibilità di entrare nelle aree esposte. Mentre quelli con quantità normali di cellule T gamma-delta e livelli di IL-17 si sono mantenuti per lo più sui bordi più protettiti e in aree chiuse, i topi senza cellule T gamma-delta o IL-17 si sono avventurati nelle aree all’aperto, un intervallo di vigilanza che i ricercatori hanno interpretato come diminuzione dell’ansia (Alves de Lima et al., 2020).Inoltre, gli scienziati hanno scoperto che i neuroni nel cervello hanno recettori sulla loro superficie che rispondono all’IL-17. Quando gli scienziati hanno rimosso quei recettori in modo che i neuroni non potessero rilevare la presenza di questa molecola, i topi hanno mostrato meno vigilanza. I risultati suggeriscono che i cambiamenti comportamentali non sono un sottoprodotto ma una parte integrante della comunicazione neuroimmune (Alves de Lima et al., 2020).Sebbene i ricercatori non abbiano esposto i topi a batteri o virus per studiare direttamente gli effetti dell’infezione, hanno iniettato negli animali il lipopolisaccaride, un prodotto batterico che suscita una forte risposta immunitaria. Le cellule T gamma-delta nei tessuti intorno al cervello dei topi hanno prodotto più IL-17 in risposta all’iniezione. Quando gli animali sono stati trattati con antibiotici, tuttavia, la quantità di IL-17 è stata ridotta, suggerendo che le cellule T gamma-delta potrebbero rilevare la presenza di batteri normali come quelli che compongono il microbioma intestinale, nonché specie batteriche invasori, e rispondere in modo appropriato per regolare il comportamento (Alves de Lima et al., 2020).I ricercatori ipotizzano che il legame tra il sistema immunitario e il cervello potrebbe essersi evoluto come parte di una strategia di sopravvivenza su più fronti. Una maggiore vigilanza potrebbe aiutare i roditori a sopravvivere a un’infezione scoraggiando comportamenti che aumentano il rischio di ulteriori infezioni.Il sistema immunitario e il cervello si sono molto probabilmente co-evoluti, molecole speciali che ci proteggono sia a livello immunologico che a livello comportamentale rappresentano una strategia intelligente per proteggerci dalle infezioni. Questo è un buon esempio di come le citochine, che sostanzialmente si sono evolute per combattere i patogeni, agiscono anche sul cervello e modulano il comportamento.I ricercatori stanno ora studiando come le cellule T gamma-delta nelle meningi rilevano i segnali batterici da altre parti del corpo, e come la segnalazione di IL-17 nei neuroni si traduce in cambiamenti comportamentali (Alves de Lima et al., 2020).