stringtranslate.com

Поведение при болезни

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

Поведение при болезни представляет собой скоординированный набор адаптивных поведенческих изменений, которые развиваются у больных людей в ходе инфекции . [ 1] Они обычно, но не всегда, [2] сопровождают лихорадку и способствуют выживанию. Такие реакции на болезнь включают в себя летаргию , депрессию , беспокойство , недомогание , потерю аппетита , [3] [4] сонливость , [5] гипералгезию , [6] снижение ухода за собой [1] [7] и неспособность сосредоточиться . [8] Поведение при болезни представляет собой мотивационное состояние , которое реорганизует приоритеты организма для борьбы с инфекционными патогенами . [8] [9] Было высказано предположение, что оно имеет отношение к пониманию депрессии , [10] и некоторых аспектов страданий, возникающих при раке .

История

Фермеры давно осознали, что больные животные ведут себя по-другому. Первоначально считалось, что это происходит из-за физической слабости, которая возникает из-за отвлечения энергии на процессы организма, необходимые для борьбы с инфекцией. Однако в 1960-х годах было показано, что животные вырабатывают переносимый кровью фактор X , который воздействует на мозг, вызывая болезненное поведение. [11] [12] В 1987 году Бенджамин Л. Харт собрал воедино различные результаты исследований, которые утверждали, что это адаптации для выживания, которые, если их предотвратить, нарушат способность животного бороться с инфекцией. В 1980-х годах было показано, что переносимый кровью фактор представляет собой провоспалительные цитокины, вырабатываемые активированными лейкоцитами в иммунной системе в ответ на липополисахариды (компонент клеточной стенки грамотрицательных бактерий ). Эти цитокины действуют 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. [ требуется ссылка ] .

В 2015 году Шахар и Шахар [13] предположили, что поведение болезни развилось в первую очередь потому, что оно защищало родственников инфицированных животных от трансмиссивных заболеваний. Согласно этой теории, названной гипотезой Эйама, в честь английского прихода Эйама , поведение болезни защищает социальную группу инфицированных особей, ограничивая их прямые контакты, не давая им загрязнять окружающую среду и транслируя их состояние здоровья. Родственный отбор мог бы способствовать продвижению такого поведения в ходе эволюции. Однако у высоко просоциальных видов, таких как люди, поведение болезни может действовать как сигнал, мотивирующий других помогать и заботиться о больном человеке. [14]

Преимущества

Общее преимущество

Поведение, связанное с болезнью, в различных его проявлениях заставляет животное ограничивать свои движения; метаболическая энергия, не расходуемая на активность, направляется на лихорадочные реакции, которые подразумевают повышение температуры тела. [1] Это также ограничивает подверженность животного хищникам, пока оно когнитивно и физически ослаблено. [1]

Конкретные преимущества

Отдельные компоненты поведения при болезни имеют определенные индивидуальные преимущества. Анорексия ограничивает прием пищи и, следовательно, снижает доступность железа в кишечнике (и его всасывание в кишечнике). Железо может способствовать размножению бактерий, поэтому его снижение полезно во время болезни. [15] Концентрация железа в плазме снижается по этой антибактериальной причине при лихорадке. [16] Сниженный порог боли гарантирует, что животное внимательно и не оказывает давления на поврежденные и воспаленные ткани, что может нарушить их заживление. [1] Снижение ухода за собой является адаптивным, поскольку оно снижает потерю воды. [1]

Преимущества инклюзивного фитнеса

Согласно « гипотезе Эйама » [13] , болезненное поведение, способствуя неподвижности и социальной незаинтересованности, ограничивает прямые контакты людей с их родственниками. Уменьшая прием пищи и питье, оно ограничивает диарею и дефекацию, уменьшая загрязнение окружающей среды. Уменьшая самоуход и изменяя позу, походку и вокализации, оно также сигнализирует о плохом здоровье родственникам. В целом, болезненное поведение снижает скорость дальнейшего заражения, черта, которая, вероятно, распространяется путем родственного отбора . [ необходима цитата ]

Социальное преимущество

Люди помогали друг другу в случае болезни или травмы на протяжении всего периода охотников-собирателей и после него. Убеждение других в том, что они остро нуждаются в помощи, уходе и помощи, повышало шансы на выживание больного человека. Высокие прямые издержки, такие как энергия, потраченная на лихорадку, и потенциальный вред, вызванный высокой температурой тела, а также высокие альтернативные издержки, вызванные бездеятельностью, социальной незаинтересованностью и отсутствием аппетита, делают поведение, связанное с болезнью, весьма дорогостоящим и, следовательно, достоверным сигналом о потребности. [14]

Иммунный контроль

Липополисахариды запускают иммунную систему для выработки провоспалительных цитокинов ИЛ-1 , ИЛ-6 и фактора некроза опухоли (ФНО). [17] Эти периферически высвобождаемые цитокины воздействуют на мозг через быстрый путь передачи, включающий первичный вход через блуждающие нервы , [18] [19] и медленный путь передачи, включающий цитокины, происходящие из сосудистого сплетения и циркумвентрикулярных органов и диффундирующие в паренхиму мозга путем объемной передачи . [20] Периферические цитокины способны проникать в мозг напрямую [21] [22] , но представляют собой крупные липофильные полипептидные белки, которые обычно нелегко пассивно диффундируют 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 поведения, связанного с болезнью, можно изучить с помощью условной ассоциации . Например, если раствор сахарина дается вместе с химическим веществом, которое вызывает определенный аспект поведения, связанного с болезнью, то в дальнейшем раствор сахарина сам по себе будет вызывать его. [26] [27]

Медицинские состояния

депрессия

Было высказано предположение, что большое депрессивное расстройство почти идентично болезненному поведению, что повышает вероятность того, что это неадаптивное проявление болезненного поведения из-за аномалий в циркулирующих цитокинах. [28] [29] [30] Более того, было обнаружено, что хроническое, но не острое лечение антидепрессантами ослабляет симптомы болезненного поведения у грызунов. [31] Эффекты настроения, вызванные интерлейкином-6 после иммунного ответа, были связаны с повышенной активностью в субгенуальной передней поясной коре , [32] области, участвующей в этиологии депрессии. [33] Изменение настроения, связанное с воспалением, 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 химиотерапевтическое лечение могут вызывать выброс провоспалительных цитокинов, что может вызвать болезненное поведение в качестве побочного эффекта . [34] [35]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcdef Харт, BL (1988). «Биологическая основа поведения больных животных». Neuroscience and Biobehavioral Reviews . 12 (2): 123–137. doi :10.1016/S0149-7634(88)80004-6. PMID  3050629. S2CID  17797005.
  2. ^ Кент, С.; Блуте, Р.М.; Данцер, Р.; Хардвик, А.Дж.; Келли, К.У.; Ротвелл, Н.Дж.; Вэннис, Дж.Л. (1992). «Различные механизмы рецепторов опосредуют пирогенные и поведенческие эффекты интерлейкина 1». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 89 (19): 9117–9120. Bibcode : 1992PNAS...89.9117K. doi : 10.1073 /pnas.89.19.9117 . PMC 50076. PMID  1409612. 
  3. ^ Экстон, М. С. (1997). «Анорексия, вызванная инфекцией: стратегия активной защиты хозяина». Appetite . 29 (3): 369–383. doi :10.1006/appe.1997.0116. PMID  9468766. S2CID  10465902.
  4. ^ Мюррей, М. Дж.; Мюррей, А. Б. (1979). «Анорексия инфекции как механизм защиты хозяина». Американский журнал клинического питания . 32 (3): 593–596. doi :10.1093/ajcn/32.3.593. PMID  283688.
  5. ^ Mullington, J.; Korth, C.; Hermann, DM; Orth, A.; Galanos, C.; Holsboer, F.; Pollmächer, T. (2000). «Дозозависимые эффекты эндотоксина на сон человека». American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and Comparative Physiology . 278 (4): R947–R955. doi :10.1152/ajpregu.2000.278.4.r947. PMID  10749783. S2CID  10272455.
  6. ^ Майер, С.Ф.; Виртелак, Э.П.; Мартин, Д.; Уоткинс, Л.Р. (1993). «Интерлейкин-1 опосредует поведенческую гипералгезию, вызванную хлоридом лития и эндотоксином». Brain Research . 623 (2): 321–324. doi :10.1016/0006-8993(93)91446-Y. PMID  8221116. S2CID  40529634.
  7. ^ Dantzer R, Kelley KW (февраль 2007 г.). «Двадцать лет исследований поведения, вызванного цитокинами». Brain Behav. Immun. 21 (2): 153–160. doi :10.1016/j.bbi.2006.09.006. PMC 1850954 . PMID  17088043.  
  8. ^ ab Kelley, KW; Bluthé, RM; Dantzer, R; Zhou, JH; Shen, WH; Johnson, RW; Broussard, SR (2003). «Поведение, вызванное цитокинами». Brain, Behavior, and Immunity . 17 (Suppl 1): S112–S118. doi :10.1016/S0889-1591(02)00077-6. PMID  12615196. S2CID  25400611.
  9. ^ Джонсон, РВ (2002). «Концепция болезненного поведения: краткий хронологический отчет о четырех ключевых открытиях». Ветеринарная иммунология и иммунопатология . 87 (3–4): 443–450. doi :10.1016/S0165-2427(02)00069-7. PMID  12072271.
  10. ^ Dantzer, Robert (май 2009). «Цитокины, болезненное поведение и депрессия». Immunology and Allergy Clinics of North America . 29 (2): 247–264. doi :10.1016/j.iac.2009.02.002. PMC 2740752. PMID 19389580.  Получено 23 февраля 2015 г. 
  11. ^ Холмс, Дж. Э.; Миллер, Н. Э. (1963). «Влияние бактериального эндотоксина на потребление воды, потребление пищи и температуру тела у крыс-альбиносов». Журнал экспериментальной медицины . 118 (4): 649–658. doi :10.1084/jem.118.4.649. PMC 2137667. PMID  14067912 . 
  12. ^ Миллер, Н. (1964) «Некоторые психофизиологические исследования мотивации и поведенческих эффектов болезни». Bull. Br. Psychol. Soc. 17: 1–20
  13. ^ ab Shakhar K, Shakhar G (октябрь 2015 г.). «Почему мы чувствуем себя больными, когда инфицированы — может ли альтруизм играть роль?». PLOS Biol . 13 (10): e1002276. doi : 10.1371/journal.pbio.1002276 . PMC 4608734. PMID  26474156 . 
  14. ^ ab Steinkopf L (август 2015 г.). «Сигнальная теория симптомов: эволюционное объяснение эффекта плацебо». Эволюционная психология . 13 (3): 100. doi : 10.1177/1474704915600559 . PMC 10480909. PMID  37924177 . 
  15. ^ Клюгер, М. Дж.; Ротенбург, Б. А. (1979). «Лихорадка и восстановленное железо: их взаимодействие как защитный ответ хозяина на бактериальную инфекцию». Science . 203 (4378): 374–376. Bibcode :1979Sci...203..374K. doi :10.1126/science.760197. PMID  760197.
  16. ^ Вайнберг, Э.Д. (1984). «Удержание железа: защита от инфекции и неоплазии». Physiological Reviews . 64 (1): 65–102. doi :10.1152/physrev.1984.64.1.65. PMID  6420813.
  17. ^ Консман, Дж. П.; Парнет, П.; Данцер, Р. (март 2002 г.). «Поведение, вызванное цитокинами: механизмы и последствия». Тенденции в нейронауках . 25 (3): 154–159. doi :10.1016/s0166-2236(00)02088-9. PMID  11852148. S2CID  29779184.
  18. ^ Goehler, LE; Gaykema, RP; Nguyen, KT; Lee, JE; Tilders, FJ; Maier, SF; Watkins, LR (1999). «Интерлейкин-1бета в иммунных клетках брюшного блуждающего нерва: связь между иммунной и нервной системами?». The Journal of Neuroscience . 19 (7): 2799–2806. doi : 10.1523/JNEUROSCI.19-07-02799.1999 . PMC 6786076. PMID 10087091  . 
  19. ^ Goehler, LE; Relton, JK; Dripps, D.; Kiechle, R.; Tartaglia, N.; Maier, SF; Watkins, LR (1997). «Блуждающие параганглии связывают биотинилированный антагонист рецептора интерлейкина-1: возможный механизм иммунно-мозговой коммуникации». Brain Research Bulletin . 43 (3): 357–364. doi :10.1016/s0361-9230(97)00020-8. PMID  9227848. S2CID  22591654.
  20. ^ Консман, Дж. П.; Келли, К.; Данцер, Р. (1999). «Временные и пространственные связи между липополисахарид-индуцированной экспрессией Fos, интерлейкина-1бета и индуцируемой синтазой оксида азота в мозге крысы». Neuroscience . 89 (2): 535–548. doi :10.1016/s0306-4522(98)00368-6. PMID  10077334. S2CID  25173830.
  21. ^ Banks, WA; Kastin, AJ; Gutierrez, EG (1994). «Проникновение интерлейкина-6 через мышиный гематоэнцефалический барьер». Neuroscience Letters . 179 (1–2): 53–56. doi :10.1016/0304-3940(94)90933-4. PMID  7845624. S2CID  22712577.
  22. ^ Banks, WA; Ortiz, L.; Plotkin, SR; Kastin, AJ (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. PMID  1762091.
  23. ^ Ban, E.; Haour, F.; Lenstra, R. (1992). «Экспрессия гена интерлейкина 1 в мозге, вызванная введением периферического липополисахарида». Cytokine . 4 (1): 48–54. doi :10.1016/1043-4666(92)90036-Q. PMID  1535519.
  24. ^ Ван Дам, AM; Браунс, M.; Луиз, S.; Беркенбош, F. (1992). «Появление интерлейкина-1 в макрофагах и разветвленной микроглии в мозге крыс, обработанных эндотоксином: путь индукции неспецифических симптомов болезни?». Brain Research . 588 (2): 291–296. doi :10.1016/0006-8993(92)91588-6. PMID  1393581. S2CID  35583973.
  25. ^ Брайдон, Л.; Уокер, К.; Вавжиняк, А.; Уайтхед, Д.; Окамура, Х.; Яджима, Дж.; Цуда, А.; Степто, А. (2009). «Синергические эффекты психологических и иммунных стрессоров на воспалительные цитокины и болезненные реакции у людей». Мозг, поведение и иммунитет . 23 (2): 217–224. doi : 10.1016 /j.bbi.2008.09.007. PMC 2637301. PMID  18835437. 
  26. ^ Экстон, М.С.; Булл, Д.Ф.; Кинг, М.Г. (1995). «Поведенческое обусловливание анорексии, вызванной липополисахаридом». Физиология и поведение . 57 (2): 401–405. doi :10.1016/0031-9384(94)00249-5. PMID  7716224. S2CID  41061406.
  27. ^ Экстон, М.С.; Булл, Д.Ф.; Кинг, М.Г.; Хасбенд, А.Дж. (1995). «Модификация температуры тела и состояния сна с использованием поведенческого обусловливания». Физиология и поведение . 57 (4): 723–729. doi :10.1016/0031-9384(94)00314-9. PMID  7777610. S2CID  927502.
  28. ^ Yirmiya, R.; Weidenfeld, J.; Pollak, Y.; Morag, M.; Morag, A.; Avitsur, R.; Barak, O.; Reichenberg, A.; Cohen, E.; Shavit, Y.; Ovadia, H. (1999). "Цитокины, "депрессия из-за общего медицинского состояния" и антидепрессанты". Цитокины, стресс и депрессия . Достижения экспериментальной медицины и биологии. Т. 461. С. 283–316. doi :10.1007/978-0-585-37970-8_16. ISBN 978-0-306-46135-4. PMID  10442179.
  29. ^ Dantzer, R.; O'Connor, JC; Freund, GG; Johnson, RW; Kelley, KW (2008). «От воспаления к болезни и депрессии: когда иммунная система подчиняет себе мозг». Nature Reviews Neuroscience . 9 (1): 46–56. doi :10.1038/nrn2297. PMC 2919277. PMID  18073775 . 
  30. ^ Maes, M. (2008). «Цитокиновая гипотеза депрессии: воспаление, окислительный и нитрозативный стресс (IO&NS) и синдром повышенной проницаемости кишечника как новые цели для дополнительных методов лечения депрессии». Neuro Endocrinology Letters . 29 (3): 287–291. PMID  18580840.
  31. ^ Yirmiya, R. (1996). «Эндотоксин вызывает депрессивно-подобный эпизод у крыс». Brain Research . 711 (1–2): 163–174. doi :10.1016/0006-8993(95)01415-2. PMID  8680860. S2CID  46133689.
  32. ^ ab Harrison NA, Brydon L, Walker C, Gray MA, Steptoe A, Critchley HD (сентябрь 2009 г.). «Воспаление вызывает изменения настроения посредством изменений в субгенуальной поясной активности и мезолимбической связности». Biol Psychiatry . 66 (5): 407–414. doi :10.1016/j.biopsych.2009.03.015. PMC 2885494 . PMID  19423079. 
  33. ^ Drevets WC, Savitz J, Trimble M (август 2008 г.). «Субгенуальная передняя поясная кора при расстройствах настроения». CNS Spectr . 13 (8): 663–681. doi :10.1017/s1092852900013754. PMC 2729429. PMID  18704022 . PDF:http://mbldownloads.com/0808CNS_BrainRegions.pdf
  34. ^ Cleeland, CS; Bennett, GJ; Dantzer, R.; Dougherty, PM; Dunn, AJ; Meyers, CA; Miller, AH; Payne, R.; Reuben, JM; Wang, XS; Lee, BN (2003). «Являются ли симптомы рака и его лечение следствием общего биологического механизма?». Cancer . 97 (11): 2919–2925. doi :10.1002/cncr.11382. PMID  12767108. S2CID  23198802.
  35. ^ Майерс, Дж. С. (2008). «Провоспалительные цитокины и болезненное поведение: последствия для депрессии и симптомов, связанных с раком». Форум медсестер по онкологии . 35 (5): 802–807. doi :10.1188/08.ONF.802-807. PMID  18765326.