stringtranslate.com

Болезнетворное поведение

Анчер, Майкл , «Больная девочка», 1882, Стейтенский музей искусств.

Больное поведение представляет собой скоординированный набор адаптивных поведенческих изменений, которые развиваются у больных людей в ходе инфекции . [1] Обычно, но не всегда, [2] они сопровождают лихорадку и помогают выжить. Такие реакции на заболевание включают летаргию , депрессию , беспокойство , недомогание , потерю аппетита , [3] [4] сонливость , [5] гипералгезию , [6] снижение ухода за собой [1] [7] и неспособность сконцентрироваться . [8] Болезненное поведение — это мотивационное состояние , которое реорганизует приоритеты организма для борьбы с инфекционными патогенами . [8] [9] Было высказано предположение, что это имеет отношение к пониманию депрессии , [10] и некоторых аспектов страданий, возникающих при раке .

История

Фермеры уже давно признали, что у больных животных другое поведение. Первоначально считалось, что это происходит из-за физической слабости, возникающей в результате отвлечения энергии на процессы организма, необходимые для борьбы с инфекцией. Однако в 1960-х годах было показано, что животные вырабатывают переносимый с кровью фактор X , который действует на мозг, вызывая болезненное поведение. [11] [12] В 1987 году Бенджамин Л. Харт собрал множество результатов исследований, которые доказывали, что они являются адаптациями к выживанию , которые, если их предотвратить, подорвут способность животного бороться с инфекцией. В 1980-х годах было показано, что передающийся через кровь фактор представляет собой провоспалительные цитокины , продуцируемые активированными лейкоцитами иммунной системы в ответ на липополисахариды (компонент клеточной стенки грамотрицательных бактерий ). Эти цитокины действовали различными гуморальными и нервными путями на гипоталамус и другие области мозга. Дальнейшие исследования показали, что мозг также может научиться контролировать различные компоненты болезненного поведения независимо от активации иммунной системы. [ нужна цитата ] .

В 2015 году Шахар и Шахар [13] вместо этого предположили, что болезненное поведение возникло в первую очередь потому, что оно защищало родственников инфицированных животных от трансмиссивных заболеваний. Согласно этой теории, названной гипотезой Эйама, в честь английского прихода Эйама , болезненное поведение защищает социальную группу инфицированных людей, ограничивая их прямые контакты, не позволяя им загрязнять окружающую среду и сообщая о своем состоянии здоровья. Родственный отбор будет способствовать развитию такого поведения в ходе эволюции. Однако у таких высокосоциальных видов, как люди, болезненное поведение может служить сигналом, побуждающим других помогать больному человеку и заботиться о нем. [14]

Преимущества

Общее преимущество

Болезненное поведение в его различных аспектах заставляет животное ограничивать свои движения; метаболическая энергия, не затраченная на деятельность, направляется на реакцию лихорадки, которая включает повышение температуры тела. [1] Это также ограничивает воздействие хищников на животное, пока оно страдает когнитивными и физическими нарушениями. [1]

Особые преимущества

Отдельные компоненты болезненного поведения имеют определенные индивидуальные преимущества. Анорексия ограничивает прием пищи и, следовательно, снижает доступность железа в кишечнике (и его всасывание). Железо может способствовать размножению бактерий, поэтому его снижение полезно во время болезни. [15] По этой антибактериальной причине при лихорадке концентрация железа в плазме снижается. [16] Пониженный болевой порог гарантирует, что животное будет внимательно следить за тем, чтобы оно не оказывало давления на поврежденные и воспаленные ткани, что могло бы помешать их заживлению. [1] Снижение ухода за шерстью является адаптивным, поскольку снижает потерю воды. [1]

Инклюзивные преимущества фитнеса

Согласно « гипотезе Эйама » [13] болезненное поведение, способствуя неподвижности и социальной незаинтересованности, ограничивает прямые контакты людей со своими родственниками. Сокращая количество еды и питья, он ограничивает диарею и дефекацию, уменьшая загрязнение окружающей среды. Уменьшая уход за собой и меняя позу, походку и вокал, он также сигнализирует родственникам о плохом здоровье. В целом болезненное поведение снижает скорость дальнейшего заражения, и эта черта, вероятно, передается путем родственного отбора . [ нужна цитата ]

Социальное преимущество

Люди помогали друг другу в случае болезни или травмы на протяжении всего своего охотничье-собирательного прошлого и после него. Убеждение других в том, что они остро нуждаются в помощи, помощи и уходе, повышало шансы на выживание больного человека. Высокие прямые затраты, такие как затраты энергии на лихорадку и потенциальный вред, вызванный высокой температурой тела, а также высокие альтернативные издержки, вызванные бездействием, социальной незаинтересованностью и отсутствием аппетита, делают болезненное поведение очень дорогостоящим и, следовательно, заслуживающим доверия сигналом о необходимости. [14]

Иммунный контроль

Липополисахариды заставляют иммунную систему вырабатывать провоспалительные цитокины IL-1 , IL-6 и фактор некроза опухоли (TNF). [17] Эти периферически высвобождаемые цитокины действуют на мозг посредством быстрого пути передачи, включающего первичный вход через блуждающие нервы , [18] [19] и медленного пути передачи, включающего цитокины, происходящие из сосудистого сплетения и околожелудочковых органов и диффундирующие в мозг. паренхима путем объемной передачи . [20] Периферические цитокины способны напрямую проникать в мозг [21] [22] , но представляют собой крупные липофильные полипептидные белки, которые обычно не могут легко пассивно диффундировать через гематоэнцефалический барьер. Они также могут вызывать экспрессию других цитокинов в мозге, которые вызывают болезненное поведение. [23] [24] Острый психосоциальный стресс усиливает способность иммунного ответа вызывать как воспаление, так и поведенческое заболевание. [25]

Поведенческая обусловленность

Компоненты болезненного поведения можно изучить путем условной ассоциации . Например, если раствор сахарина дается с химическим веществом, которое вызывает определенный аспект болезненного поведения, в последующих случаях раствор сахарина сам по себе вызовет его. [26] [27]

Медицинские условия

Депрессия

Было высказано предположение, что большое депрессивное расстройство почти идентично болезненному поведению, что повышает вероятность того, что это неадаптивное проявление болезненного поведения из-за нарушений в циркулирующих цитокинах. [28] [29] [30] Более того, было обнаружено, что хроническое, а не острое лечение антидепрессантами ослабляет симптомы болезненного поведения у грызунов. [31] Эффекты настроения, вызванные интерлейкином-6 после иммунного ответа, были связаны с повышенной активностью субгенуальной передней поясной извилины , [32] области, участвующей в этиологии депрессии. [33] Связанное с воспалением изменение настроения также может привести к снижению функциональной связи этой части мозга с миндалевидным телом , медиальной префронтальной корой , прилежащим ядром и верхней височной бороздой . [32]

Побочный эффект рака

При раке как само заболевание, так и химиотерапия могут вызвать высвобождение провоспалительных цитокинов, что в качестве побочного эффекта может вызвать болезненное поведение . [34] [35]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abcdef Харт, Б.Л. (1988). «Биологические основы поведения больных животных». Неврологические и биоповеденческие обзоры . 12 (2): 123–137. дои : 10.1016/S0149-7634(88)80004-6. PMID  3050629. S2CID  17797005.
  2. ^ Кент, С.; Блют, РМ; Данцер, Р.; Хардвик, AJ; Келли, К.В.; Ротвелл, Нью-Джерси; Ваннис, Дж.Л. (1992). «Различные рецепторные механизмы опосредуют пирогенные и поведенческие эффекты интерлейкина 1». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 89 (19): 9117–9120. Бибкод : 1992PNAS...89.9117K. дои : 10.1073/pnas.89.19.9117 . ПМК 50076 . ПМИД  1409612. 
  3. ^ Экстон, MS (1997). «Инфекционная анорексия: стратегия активной защиты хозяина». Аппетит . 29 (3): 369–383. дои : 10.1006/appe.1997.0116. PMID  9468766. S2CID  10465902.
  4. ^ Мюррей, MJ; Мюррей, AB (1979). «Инфекционная анорексия как механизм защиты хозяина». Американский журнал клинического питания . 32 (3): 593–596. дои : 10.1093/ajcn/32.3.593. ПМИД  283688.
  5. ^ Маллингтон, Дж.; Корт, К.; Герман, Д.М.; Орт, А.; Галанос, К.; Холсбоер, Ф.; Полльмахер, Т. (2000). «Дозозависимое влияние эндотоксина на сон человека». Американский журнал физиологии. Регуляторная, интегративная и сравнительная физиология . 278 (4): Р947–Р955. дои : 10.1152/ajpregu.2000.278.4.r947. PMID  10749783. S2CID  10272455.
  6. ^ Майер, Сан-Франциско; Виртелак, Е.П.; Мартин, Д; Уоткинс, Л.Р. (1993). «Интерлейкин-1 опосредует поведенческую гипералгезию, вызываемую хлоридом лития и эндотоксином». Исследования мозга . 623 (2): 321–324. дои : 10.1016/0006-8993(93)91446-Y. PMID  8221116. S2CID  40529634.
  7. ^ Данцер Р., Келли К.В. (февраль 2007 г.). «Двадцать лет исследований болезненного поведения, вызванного цитокинами». Мозговое поведение. Иммунитет. 21 (2): 153–160. дои : 10.1016/j.bbi.2006.09.006. ПМК 1850954 . ПМИД  17088043.  
  8. ^ Аб Келли, KW; Блуте, РМ; Данцер, Р; Чжоу, Дж. Х.; Шен, Вашингтон; Джонсон, RW; Бруссар, СР (2003). «Болезненое поведение, вызванное цитокинами». Мозг, поведение и иммунитет . 17 (Приложение 1): С112–С118. дои : 10.1016/S0889-1591(02)00077-6. PMID  12615196. S2CID  25400611.
  9. ^ Джонсон, RW (2002). «Концепция болезненного поведения: краткий хронологический отчет о четырех ключевых открытиях». Ветеринарная иммунология и иммунопатология . 87 (3–4): 443–450. дои : 10.1016/S0165-2427(02)00069-7. ПМИД  12072271.
  10. ^ Данцер, Роберт (май 2009 г.). «Цитокин, болезненное поведение и депрессия». Клиники иммунологии и аллергии Северной Америки . 29 (2): 247–264. дои : 10.1016/j.iac.2009.02.002. ПМК 2740752 . ПМИД  19389580 . Проверено 23 февраля 2015 г. 
  11. ^ Холмс, Дж. Э.; Миллер, Нью-Йорк (1963). «Влияние бактериального эндотоксина на потребление воды, пищи и температуру тела у крыс-альбиносов». Журнал экспериментальной медицины . 118 (4): 649–658. дои : 10.1084/jem.118.4.649. ПМК 2137667 . ПМИД  14067912. 
  12. ^ Миллер, Н. (1964) «Некоторые психофизиологические исследования мотивации и поведенческих последствий болезни». Бык. Бр. Психол. Соц. 17:1–20
  13. ^ аб Шахар К., Шахар Г (октябрь 2015 г.). «Почему мы чувствуем себя больными, когда инфицированы: может ли альтруизм сыграть роль?». ПЛОС Биол . 13 (10): e1002276. дои : 10.1371/journal.pbio.1002276 . ПМЦ 4608734 . ПМИД  26474156. 
  14. ^ аб Стейнкопф Л. (август 2015 г.). «Сигнальная теория симптомов: эволюционное объяснение эффекта плацебо». Эволюционная психология . 13 (3): 100. дои : 10.1177/1474704915600559 . ПМЦ 10480909 . ПМИД  37924177. 
  15. ^ Клюгер, MJ; Ротенбург, бакалавр (1979). «Лихорадка и снижение уровня железа: их взаимодействие как защитная реакция хозяина на бактериальную инфекцию». Наука . 203 (4378): 374–376. Бибкод : 1979Sci...203..374K. дои : 10.1126/science.760197. ПМИД  760197.
  16. ^ Вайнберг, ЭД (1984). «Отказ от железа: защита от инфекции и неоплазии». Физиологические обзоры . 64 (1): 65–102. doi :10.1152/physrev.1984.64.1.65. ПМИД  6420813.
  17. ^ Консман, JP; Парне, П; Данцер, Р. (март 2002 г.). «Цитокин-индуцированное болезненное поведение: механизмы и последствия». Тенденции в нейронауках . 25 (3): 154–159. дои : 10.1016/s0166-2236(00)02088-9. PMID  11852148. S2CID  29779184.
  18. ^ Гёлер, LE; Гайкема, РП; Нгуен, Коннектикут; Ли, Дж. Э.; Тилдерс, Ф.Дж.; Майер, Сан-Франциско; Уоткинс, Л.Р. (1999). «Интерлейкин-1бета в иммунных клетках брюшного блуждающего нерва: связь между иммунной и нервной системами?». Журнал неврологии . 19 (7): 2799–2806. doi : 10.1523/JNEUROSCI.19-07-02799.1999 . ПМК 6786076 . ПМИД  10087091. 
  19. ^ Гёлер, LE; Релтон, Дж. К.; Дриппс, Д.; Кихле, Р.; Тарталья, Н.; Майер, Сан-Франциско; Уоткинс, Л.Р. (1997). «Вагусные параганглии связывают биотинилированный антагонист рецептора интерлейкина-1: возможный механизм связи иммунитета с мозгом». Бюллетень исследований мозга . 43 (3): 357–364. дои : 10.1016/s0361-9230(97)00020-8. PMID  9227848. S2CID  22591654.
  20. ^ Консман, JP; Келли, К.; Данцер, Р. (1999). «Временные и пространственные взаимосвязи между индуцированной липополисахаридами экспрессией Fos, интерлейкина-1бета и индуцибельной синтазы оксида азота в мозге крыс». Нейронаука . 89 (2): 535–548. дои : 10.1016/s0306-4522(98)00368-6. PMID  10077334. S2CID  25173830.
  21. ^ Бэнкс, Вашингтон; Кастин, Эй Джей; Гутьеррес, Э.Г. (1994). «Проникновение интерлейкина-6 через мышиный гематоэнцефалический барьер». Письма по неврологии . 179 (1–2): 53–56. дои : 10.1016/0304-3940(94)90933-4. PMID  7845624. S2CID  22712577.
  22. ^ Бэнкс, Вашингтон; Ортис, Л.; Плоткин, С.Р.; Кастин, Эй Джей (1991). «Человеческий интерлейкин (IL) 1 альфа, мышиный IL-1 альфа и мышиный IL-1 бета транспортируются из крови в мозг у мышей с помощью общего насыщаемого механизма». Журнал фармакологии и экспериментальной терапии . 259 (3): 988–996. ПМИД  1762091.
  23. ^ Бан, Э.; Хаур, Ф.; Ленстра, Р. (1992). «Экспрессия гена мозгового интерлейкина 1, индуцированная введением периферических липополисахаридов». Цитокин . 4 (1): 48–54. дои : 10.1016/1043-4666(92)90036-Q. ПМИД  1535519.
  24. ^ Ван Дам, AM; Браунс, М.; Луиза, С.; Беркенбош, Ф. (1992). «Появление интерлейкина-1 в макрофагах и разветвленной микроглии головного мозга крыс, обработанных эндотоксином: путь индукции неспецифических симптомов заболевания?». Исследования мозга . 588 (2): 291–296. дои : 10.1016/0006-8993(92)91588-6. PMID  1393581. S2CID  35583973.
  25. ^ Брайдон, Л.; Уокер, К.; Вавжиняк А.; Уайтхед, Д.; Окамура, Х.; Ядзима, Дж.; Цуда, А.; Стептоу, А. (2009). «Синергетическое воздействие психологических и иммунных стрессоров на воспалительные цитокины и болезненные реакции у людей». Мозг, поведение и иммунитет . 23 (2): 217–224. дои : 10.1016/j.bbi.2008.09.007. ПМЦ 2637301 . ПМИД  18835437. 
  26. ^ Экстон, штат Массачусетс; Булл, DF; Кинг, МГ (1995). «Поведенческое обусловливание анорексии, вызванной липополисахаридами». Физиология и поведение . 57 (2): 401–405. дои : 10.1016/0031-9384(94)00249-5. PMID  7716224. S2CID  41061406.
  27. ^ Экстон, штат Массачусетс; Булл, DF; Кинг, МГ; Муж Эй Джей (1995). «Модификация температуры тела и состояния сна с помощью поведенческого кондиционирования». Физиология и поведение . 57 (4): 723–729. дои : 10.1016/0031-9384(94)00314-9. PMID  7777610. S2CID  927502.
  28. ^ Йирмия, Р.; Вайденфельд, Дж.; Поллак, Ю.; Мораг, М.; Мораг, А.; Авицур, Р.; Барак, О.; Райхенберг, А.; Коэн, Э.; Шавит, Ю.; Овадия, Х. (1999). «Цитокины, «депрессия из-за общего заболевания» и антидепрессанты». Цитокины, стресс и депрессия . Достижения экспериментальной медицины и биологии. Том. 461. стр. 283–316. дои : 10.1007/978-0-585-37970-8_16. ISBN 978-0-306-46135-4. ПМИД  10442179.
  29. ^ Данцер, Р.; О'Коннор, Джей Си; Фройнд, Г.Г.; Джонсон, RW; Келли, К.В. (2008). «От воспаления к болезни и депрессии: когда иммунная система подчиняет себе мозг». Обзоры природы Неврология . 9 (1): 46–56. дои : 10.1038/nrn2297. ПМК 2919277 . ПМИД  18073775. 
  30. ^ Мэйс, М. (2008). «Цитокиновая гипотеза депрессии: воспаление, окислительный и нитрозативный стресс (IO&NS) и повышенная проницаемость кишечника как новые цели для дополнительного лечения депрессии». Письма по нейроэндокринологии . 29 (3): 287–291. ПМИД  18580840.
  31. ^ Йирмия, Р. (1996). «Эндотоксин вызывает у крыс депрессивный эпизод». Исследования мозга . 711 (1–2): 163–174. дои : 10.1016/0006-8993(95)01415-2. PMID  8680860. S2CID  46133689.
  32. ^ аб Харрисон Н.А., Брайдон Л., Уокер С., Грей М.А., Стептоу А., Кричли HD (сентябрь 2009 г.). «Воспаление вызывает изменения настроения за счет изменений активности субгенуальной поясной извилины и мезолимбической связи». Биологическая психиатрия . 66 (5): 407–414. doi :10.1016/j.biopsych.2009.03.015. ПМЦ 2885494 . ПМИД  19423079. 
  33. ^ Древец В.К., Савитц Дж., Тримбл М. (август 2008 г.). «Субгенуальная передняя поясная извилина при расстройствах настроения». Спектр ЦНС . 13 (8): 663–681. дои : 10.1017/s1092852900013754. ПМЦ 2729429 . ПМИД  18704022. PDF: http://mbldownloads.com/0808CNS_BrainRegions.pdf
  34. ^ Клиланд, CS; Беннетт, Дж.Дж.; Данцер, Р.; Догерти, премьер-министр; Данн, Эй Джей; Мейерс, Калифорния; Миллер, А.Х.; Пейн, Р.; Рубен, Дж. М.; Ван, XS; Ли, Б.Н. (2003). «Являются ли симптомы рака и его лечения общим биологическим механизмом?». Рак . 97 (11): 2919–2925. дои : 10.1002/cncr.11382. PMID  12767108. S2CID  23198802.
  35. ^ Майерс, Дж. С. (2008). «Провоспалительные цитокины и болезненное поведение: последствия депрессии и симптомов, связанных с раком». Форум медицинских сестер онкологии . 35 (5): 802–807. дои :10.1188/08.ОНФ.802-807. ПМИД  18765326.