Рано столкнувшиеся с инфекцией иммунные клетки мозга становятся чересчур агрессивными и мешают выполнению высших когнитивных функций, связанных с обучением и памятью, сообщает Компьюлента.

Учёные из Университета Дьюка (США) считают, что чрезмерная активность иммунной системы в детстве может повлиять на развитие умственных способностей. Исследователи много лет изучали клетки микроглии, выполняющие в мозгу иммунные функции. Эти клетки работают подобно макрофагам, поглощая чужеродные вещества и повреждённые клетки. В ответ на инфекцию они выделяют белок интерлейкин-1, один из первых молекулярных сигналов, запускающих реакцию иммунного ответа и воспаления.

Известно, что интерлейкин-1 необходим для нормального протекания процессов обучения и запоминания, которые осуществляются гиппокампом. Но слишком много интерлейкина для мозга вредно.

Исследователи заражали новорождённых крысят, а затем спустя какое-то время повторно вводили им инфекционные бактерии, но уже не живые, а убитые. Во второй раз иммунная система срабатывала с куда большей эффективностью. При этом у животных отмечалась заметная ущербность в обучении и памяти.

Умственные способности крыс проверялись с помощью простого теста: животных вводили в незнакомое помещение, после чего те слышали резкий громкий звук или испытывали чувствительный удар током. В следующий раз обычные крысы, едва попав в помещение, замирали, помня о прошлых неприятностях. Животные, которые в детстве были заражены инфекцией и недавно вновь переболевшие, продолжали гулять в опасном помещении как ни в чём ни бывало. Иными словами, у крыс были явные проблемы с запоминанием.

Повторная инфекция не обязательно должна была проникнуть в мозг: оказалось, что периферийное воспаление в конечностях тоже возбуждает клетки микроглии. Впоследствии выяснилось, что крысы, переболевшие в детстве, имеют проблемы с памятью даже без повторной инфекции, хотя и не в такой степени, как при заражении. Это значит, что чрезмерная активность иммунитета, проявившись сразу после рождения, необратимо влияла на деятельность мозга.

Учёные полагают, что при инфекции, где бы она ни случилась, клетки микроглии начинают интенсивно производить интерлейкин. Его избыток каким-то образом мешает гиппокампу выполнять свои функции. Кроме того, известна роль таких клеток в формировании структуры синапсов: за счёт микроглии происходит сокращение числа ненужных межнейронных соединений. Возможно, агрессивные глиальные клетки начинают слишком усердствовать в истреблении ненужных синапсов и постепенно переключаются на нужные.

Что за механизм лежит в основе феномена, ученым ещё предстоит выяснить. Не исключено, что полученные данные дадут ответ на вопрос, почему у одних людей инфекции и возрастные заболевания влияют на нервную систему в гораздо большей степени, чем у других. Перед этим также нужно удостовериться в том, что агрессивная иммунная система угрожает человеческому мозгу в той же степени, что и мозгу грызуна.

Результаты экспериментов описаны в статье исследователей, опубликованной в Journal of Neuroscience.