Tyrimo komanda atskleidė lėtinio smegenų uždegimo priežastį ir molekulinį mechanizmą, dėl kurio atsiranda pasikartojantys elgesio sutrikimai. Tyrimo komanda pademonstravo, kad smegenų imuninių ląstelių uždegiminis atsakas sukelia kai kurių receptorių per didelį aktyvumą, o tai, savo ruožtu, gali sukelti beprasmį pasikartojantį elgesį, stebimą žmonėms, sergantiems autizmo spektro sutrikimu (ASD) ir obsesyviu-kompulsiniu sutrikimu (OCD).
Darbas paskelbtas žurnale Ląstelių ataskaitos. Daegu Gyeongbuko mokslo ir technologijos instituto Komanda, kuriai vadovauja profesorius Jiwon Um (Smegenų mokslų centras (Sinapsinės įvairovės ir specifiškumo kontrolės tyrimų centras).
Pakartotinis elgesys, pavyzdžiui, pakartotinai tikrina, ar durys yra užrakintos, ar plaunamos rankomis kelis kartus, bent kartą gali patirti bet ką ir gali sukelti ASD ar OKS, jei elgesys yra sunkus. Nors nervų grandinės anomalijos ir genetiniai veiksniai buvo vertinami tarp galimų pasikartojančio elgesio priežasčių, jokio tiesioginio ryšio tarp smegenų uždegimo ir tokio elgesio nebuvo nustatyta, kol profesoriaus UM tyrimų komanda pasiūlė, kad smegenų uždegimas gali vaidinti svarbų vaidmenį pasikartojančiame elgesyje.
Tyrime dalyvavo pelės su mutavusiu NLRP3 genu. Ši genų mutacija skatina lėtinį uždegiminį smegenų imuninių ląstelių atsaką, vadinamą mikroglia. Ilgalaikis uždegimas per daug suaktyvina N-metil-D-aspartato (NMDA) gliutamato receptorius, kurie yra svarbūs sužadintam neurotransmisijai. Pasekmės yra beprasmis pasikartojantis elgesys ir nerimo simptomai.
Pastebėjęs, kad pernelyg suaktyvintus NMDA glutamato receptorius sukelia pasikartojantį elgesį, tyrimų komanda paskyrė vaistą, vadinamą memantinu, komerciškai prieinamą Alzheimerio ligos gydymą, pelėms, turinčioms NLRP3 genų mutaciją, ir nustatė, kad vaistas žymiai sumažino beprasmišką pakartotinį elgesį ir NMDA gliutamato aktyvumą. Šie rezultatai rodo, kad pernelyg aktyvūs NMDA glutamato receptoriai tiesiogiai sukelia pasikartojantį elgesį.
Tyrėjai taip pat rado įkalčių apie tai, kaip smegenų uždegimas stimuliuoja NMDA glutamato receptorius. Jie atskleidė, kad uždegiminės mikroglia išskiria priešuždegiminę medžiagą (citokiną), vadinamą interleukin-1 beta (IL-1β), kuri daro įtaką NMDA glutamato receptoriams. Kai pelėms buvo sušvirkšta vaistas, kuris blokuoja interleukino-1 receptorių (interleukino-1RA) aktyvumą, jis slopino per didelį aktyvumą NMDA glutamato receptoriuose, o pasikartojantis elgesys išnyko.
Memantinas ir interleukinas-1RA (produkto pavadinimas: anakinra), kurie buvo naudojami tyrime, yra gydymas, kurį patvirtina Jungtinių Valstijų maisto ir vaistų administracija (FDA) ir šiuo metu naudojami Alzheimerio ligos ir reumatoidinio artrito valdyti. Šie lengvai prieinami įrodyto saugumo ir veiksmingumo vaistai gali būti perrašyti gydant ASD ir OKS, todėl neigiamas poreikis kurti naujus vaistus. Kaip strategija, narkotikų pertvarkymas sumažina narkotikų atradimo laiką ir išlaidas, padeda komercializuoti gydymą.
Profesorius UM sakė: „Šis tyrimas parodė, kad lėtinis smegenų uždegimas sukelia NMDA glutamato receptorių per didelį aktyvumą, todėl atsiranda pasikartojantys elgesio sutrikimai. Galbūt galime pasiūlyti naują terapinį metodą gydant ASD ir OKS, kurie dažnai lydi pakartotinį elgesį”.