Se il sistema immunitario influenza il comportamento / If the immune system affects the behavior

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

L'attivazione protratta del sistema immunitario provoca la riduzione dei livelli di alcuni amminoacidi nel sangue, in particolare di triptofano e tirosina. La conseguenza è una riduzione della capacità dei neuroni di produrre serotonina e dopamina, che poi, a cascata, può indurre alterazioni del comportamento, determinando ansia e paura eccessive.

Una volta attivati, i linfociti T - un caposaldo del sistema immunitario - determinano un'alterazione del metabolismo generale, che a sua volta porta a cambiamenti nel comportamento. La scoperta è di un gruppo di ricercatori del RIKEN Yokohama Institute, in Giappone, che firmano un articolo su "Nature Immunology".

Quando le cellule T vengono attivate, il loro metabolismo cambia per far fronte al maggiore fabbisogno energetico necessario sostenerne l'azione, ma non si sapeva se questo avesse ripercussioni sul metabolismo generale dell'organismo.

In una serie di esperimenti su topi, Michio Miyajima, Sidonia Fagarasan e colleghi hanno trovato che i livelli di amminoacidi che circolano nel sangue si abbassano perché queste molecole - che servono alla produzione delle proteine - si accumulano nelle cellule T presenti nei linfonodi. In particolare, la diminuzione sistemica degli amminoacidi fa sì che al cervello arrivino quantità ridotte di triptofano e tirosina, limitando la produzione dei neurotrasmettitori serotonina e dopamina.

Questi due neurotrasmettitori hanno un ruolo di primo piano nella regolazione del tono dell'umore e nel cosiddetto circuito della ricompensa, strettamente legato alla motivazione all'azione. E infatti, in un gruppo di topi geneticamente modificati in modo da avere il sistema immunitario costantemente attivato, i ricercatori hanno osservato comportamenti dominati dall'ansia e da risposte di paura esagerate, che potevano essere ricondotti alla normalità somministrando ai roditori una dieta ricca degli amminoacidi carenti.

"Complessivamente, questi dati indicano che l'eccessiva attivazione delle cellule T provoca uno spostamento del sistema metabolico sistemico con conseguenze che si estendono ben oltre il sistema immunitario", ha detto Michio Miyajima.

Ora 

i ricercatori vogliono capire se l'alterazione dello stato emotivo e motivazionale in seguito all'attivazione delle cellule T è solo un effetto collaterale del processo, o se si tratti di un adattamento che comporta qualche beneficio evolutivo (una carenza di spinta all'azione potrebbe per esempio indurre a stare fermi e tranquilli, agevolando il processo di guarigione dalla malattia che ha scatenato la risposta immunitaria).

Infine, dato che l'attivazione costante dei linfociti T nei topi era stata ottenuta bloccando un recettore di membrana dei linfociti, e che attualmente una strategia analoga è studiata come terapia antitumorale, Michio Miyajima e colleghi vogliono capire se questo approccio terapeutico potrebbe comportare cambiamenti comportamentali, e in particolare un aumento dell'ansia nei pazienti, e come porvi eventualmente rimedio.

ENGLISH

Prolonged activation of the immune system causes the reduction of certain amino acid levels in the blood, especially tryptophan and tyrosine. The consequence is a reduction in the ability of neurons to produce serotonin and dopamine, which, after cascade, can cause behavioral alterations, resulting in excessive anxiety and fear.

Once activated, T lymphocytes - an immune system - determine a general metabolism alteration, which in turn leads to changes in behavior. The discovery is a group of researchers at RIKEN Yokohama Institute, Japan, which signs an article on "Nature Immunology".

When T cells are activated, their metabolism changes to cope with the greater energy needs needed to sustain the action, but it was not known whether this would have an impact on the overall metabolism of the body.

In a series of experiments on mice, Michio Miyajima, Sidonia Fagarasan and colleagues found that levels of amino acids circulating in the blood drop because these molecules - which serve to produce proteins - accumulate in the T cells present in the lymph nodes. In particular, the systemic decrease in amino acids causes small amounts of tryptophan and tyrosine to reach the brain, limiting the production of serotonin and dopamine neurotransmitters.

These two neurotransmitters play a prominent role in regulating the tone of the mood and in the so-called reward circuit, closely related to motivation to action. And in fact, in a group of genetically modified mice that have the immune system constantly activated, researchers have observed anorexial behavior and exaggerated fear responses that could be brought to normal by giving rodents a diet rich in amino acids lacking.

"Overall, these data indicate that excessive activation of T cells causes a shift in the systemic metabolic system with consequences extending far beyond the immune system," Michio Miyajima said.

Now the researchers want to understand whether the alteration of the emotional and motivational state following the activation of the T cells is only a side effect of the process, or whether it is an adaptation that involves some evolutionary benefit (a lack of push to action for example, could lead to rest and rest, facilitating the healing process from the disease that triggered the immune response.

Finally, since the constant activation of T lymphocytes in mice was obtained by blocking a lymphocyte membrane receptor, and currently a similar strategy is studied as antitumor therapy, Michio Miyajima and colleagues want to understand whether this therapeutic approach could result in behavioral changes , and in particular an increase in anxiety in patients, and how to possibly remedy them.

Da:

http://www.lescienze.it/news/2017/10/25/news/attivazione_linfociti_t_cambiamento_comportamenti-3724184/