Poważny stan zapalenia dróg oddechowych upośledza zdolność myszy do nauki, kiedy sytuacja nie stanowi już zagrożenia. Sugeruje to, że płuca mają wpływ na emocje i zachowanie. To połączenie płuco-mózg może również pomóc w wyjaśnieniu dlaczego tylko część osób doświadczających traumy rozwija zespół stresu pourazowego (PTSD).
„Wielu z nas doświadcza traumy, ale tylko około 5-10 procent osób narażonych na traumę rzeczywiście cierpi na PTSD,” mówi Renu Sah z Uniwersytetu w Cincinnati w stanie Ohio. Poprzednie badania wskazują, że stan zapalny, zwłaszcza w płucach, może odgrywać rolę. Na przykład weterani wojskowi, cierpiący na PTSD, są około ośmiokrotnie bardziej podatni na astmę.
Sah i jej współpracownicy zbadali dalej ten związek na ośmiu myszach z ciężkimi objawami astmy. Wystawili płuca zwierząt na roztocza kurzu domowego, co wywołało reakcję alergiczną i stan zapalny. Trzy dni później umieścili myszy w klatce i zadał im trzy łagodne wstrząsy elektryczne.
Przez następne sześć dni badacze wracali z myszami do klatki na 5 minut dziennie, rejestrując, jak długo stoją zamarznięte ze strachu. Średnio spędziły one około 40 procent swojej ostatniej sesji zamarznięte – dwa razy więcej czasu niż oddzielna grupa 11 myszy, które nie miały stanu zapalnego płuc i również były narażone na wstrząsy elektryczne.
Nie było różnicy w zamarzaniu między dwiema grupami następnego dnia po wstrząsach, co wskazuje, że obie rozwijały reakcję strachu. Jednak fakt, że pierwsza grupa myszy była tak znacznie bardziej przestraszona po kilku dniach sugeruje, że poważne zapalenie dróg oddechowych zakłóca zdolność mózgu do rozpoznania, kiedy wcześniejsze zagrożenie minęło. „U pacjentów cierpiących na PTSD ten proces nie działa dobrze, dlatego mają przedłużoną pamięć strachu,” mówi Sah.
Badacze powtórzyli ten eksperyment w oddzielnej grupie myszy z ciężkim zapaleniem płuc, ale tym razem podali lek blokujący działanie cząsteczki zapalnej o nazwie interleukina-17A. Podczas swojej ostatniej sesji w klatce, gdzie wcześniej otrzymały wstrząsy, te zwierzęta spędziły około połowy czasu zamarznięte ze strachu, niż te, które nie zostały poddane terapii lekowej.
Dalsze testy wykazały, że komórki immunologiczne w regionie mózgu znanym jako organ podspoidłowy mają receptory na tę cząsteczkę. W odróżnieniu od większości mózgu, organ podspoidłowy nie ma bariery krew-mózg, szczelnej warstwy komórek uniemożliwiającej dostęp większości substancji z krwi do neuronów. Dlatego działa jak „okno na mózg”, pozwalając mu na obserwację, co się dzieje w ciele i reagowanie odpowiednio, mówi Sah.
Ona i jej współpracownicy odkryli, że komórki immunologiczne w tym regionie wykrywają cząsteczki zapalne z płuc, co aktywuje pobliskie neurony. Te z kolei sygnalizują do kory infralimbicznej, obszaru mózgu odpowiedzialnego za rozpoznawanie, kiedy zagrożenie minęło.
Badacze zahamowali tę ścieżkę u myszy z ciężkim zapaleniem płuc, stosując specjalistyczne leki, technikę zw. chemogenetyką, co znacznie zmniejszyło ilość czasu spędzonego na zamarznięciu ze strachu kilka dni po wstrząsie.
„W skrócie, zapalenie płuc, zwłaszcza ciężkie zapalenie płuc, może wpływać na wyższą funkcję kory mózgowej i zdolność przetwarzania traumatycznych doświadczeń,” mówi Sah. Podobna ścieżka prawdopodobnie istnieje również u ludzi, ponieważ układ nerwowy zarządzający strachem jest podobny między obiema gatunkami, dodaje.
Inne badania wykazały, że przewlekły stres psychologiczny tłumi odpowiedzi immunologiczne. Sah podejrzewa tutaj odwrotny mechanizm: że zwiększona odpowiedź immunologiczna osłabia funkcje psychologiczne, takie jak rozpoznawanie przemijających zagrożeń. To może być spowodowane przekierowaniem zasobów z organizmu z dala od mózgu, aby poradzić sobie z zagrożeniem w płucach, dodaje.
„Ta badania są ważne dla lepszego zrozumienia, w jaki sposób ciało i umysł są ze sobą związane,” mówi Douglas Vanderbilt w Szpitalu Dziecięcym w Los Angeles. To może również wyjaśnić, dlaczego jego własne badania pokazały, że dzieci z ciężką astmą mają bardziej nasilone objawy PTSD. „Ale moim zdaniem to, czego się uczymy, to to, że te interakcje mózg-ciało są bardzo skomplikowane, więc to prawdopodobnie nie jedyna ścieżka.” Na przykład, stres psychologiczny z powodu ataków astmy może również wpływać na ryzyko PTSD, zauważa.
Badanie obejmowało tylko samce myszy, więc ścieżki te mogą różnić się u samic, dodaje Sah, a co za tym idzie mogą się różnić między mężczyznami i kobietami, co wymaga dalszych badań.
Mimo to, te wyniki mogą pomóc w lepszym zidentyfikowaniu osób bardziej narażonych na PTSD. Na przykład lekarze mogą chcieć przeprowadzić badania przesiewowe u dzieci z ciężką astmą pod kątem zaburzeń zdrowia psychicznego, podkreśla Vanderbilt. To może również doprowadzić do nowych terapii PTSD, takich jak terapie immunologiczne, które tłumią zapalenie, dodaje.
