mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-ICA-2277mimmun-2418Research ArticleМАТЕРИАЛЫ ФОРУМА "ДНИ ИММУНОЛОГИИ В СПБ" 2021ИММУНОКОМПЕТЕНТНЫЕ КЛЕТКИ В КАЧЕСТВЕ ПОТЕНЦИАЛЬНОГО ТЕРАПЕВТИЧЕСКОГО АГЕНТА В ЛЕЧЕНИИ ДЕПРЕССИИIMMUNE CELLS AS A POTENTIAL THERAPEUTIC AGENT IN THE TREATMENT OF DEPRESSIONМарковаЕ. В.MarkovaE. V.

д.м.н., руководитель лаборатории нейроиммунологии, главный научный сотрудник,

630099, г. Новосибирск, ул. Ядринцевская, 14

PhD, MD (Medicine), Head, Neuroimmunology Laboratory, Chief Research Associate,

630099, Novosibirsk, Yadrintsevskaya str., 14

КняжеваМ. А.KnyazhevaM. A.

младший научный сотрудник лаборатории нейроиммунологии,

630099, г. Новосибирск, ул. Ядринцевская, 14

Junior Research Associate, Neuroimmunology Laboratory, 

630099, Novosibirsk, Yadrintsevskaya str., 14

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт клинической и фундаментальной иммунологии»РоссияResearch Institute of Fundamental and Clinical ImmunologyRussian Federation202118102021234699704Copyright © Маркова Е.В., Княжева М.А., 20212021Маркова Е.В., Княжева М.А.Markova E.V., Knyazheva M.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.mimmun.ru/mimmun/article/view/2418

Иммунная и нейроэндокринная системы играют решающую роль в поддержании динамического гомеостаза в нормальных условиях и при психической дезадаптации. Психо- и иммунопатология тесно взаимосвязаны: патологические изменения в функционировании обеих систем происходят одновременно и взаимозависимы. Депрессия, как психическое расстройство, – серьезная проблема общественного здравоохранения. Экспертные оценки показывают рост заболеваемости депрессией в будущем. Однако применяемая в настоящее время терапия депрессии не обеспечивает полного излечения. Известно, что нарушение нейроиммунного взаимодействия является существенным звеном в патогенезе заболевания, негативно влияя на его течение, ухудшая клиническую картину, снижая эффективность терапии, поэтому актуален поиск нового подхода к лечению. Имеется достаточное количество данных о ведущей роли иммунных клеток и их биологически активных продуктов в патогенезе депрессии. Однонаправленное действие большинства психоактивных препаратов на центральную нервную систему и иммунную систему подтверждает межсистемную взаимную регуляцию и позволяет рассматривать иммунные клетки в качестве модельных объектов для влияния на межсистемную функциональную взаимосвязь; в силу чего, клеточная иммунотерапия может быть методом выбора при лечении депрессивных расстройств. Мы впервые продемонстрировали возможность направленной регуляции поведения экспериментальных животных путем трансплантации иммунных клеток с определенными функциональными характеристиками, в том числе с функциональной активностью, модулированной экстракорпорально психоактивным веществом. Основываясь на предыдущих результатах, мы исследовали влияние иммунных клеток, модулированных in vitro кофеином, на иммунный и поведенческий фенотипы у депрессивно-подобных сингенных реципиентов. Было показано, что трансплантация прекультивированных с кофеином спленоцитов депрессивно-подобных доноров вызвала редактирование депрессивно-подобного поведения у сингенных реципиентов, что проявилось в снижении ангедонии, стимуляции ориентировочно-исследовательского поведения в тесте «открытое поле» и двигательной активности в тесте вынужденного плавания по Порсолту. Поведенческие изменения у депрессивно-подобных реципиентов после клеточной трансплантации регистрировались на фоне снижения уровня провоспалительных цитокинов (TNFα, IL-1β, IL-6, IFNγ) и увеличения уровня IL-10 в патогенетически значимых для депрессивно-подобного состояния структурах головного мозга (гиппокампе, гипоталамусе, фронтальной коре, стриатуме), что свидетельствует о снижении нейровоспаления. Выявлена также модуляция функциональной активности иммунной системы реципиентов. Цитокин-опосредованные механизмы редактирования депрессивно-подобного поведения модулированными in vitro кофеином иммунными клетками обсуждаются. 

The immune and neuroendocrine systems play a critical role in maintaining a dynamic homeostasis in normal conditions and at mental maladaptation. Psycho- and immunopathology closely interrelated: pathological changes in the functioning of both systems occur simultaneously and are interdependent. Depression, as a mental disorder, is a major public health concern. The estimations are showing rise of the depression’s incidence in the future. However, currently used therapy of depression doesn’t provide a complete cure. It is known that a violation of neuroimmune interaction is an essential link in the pathogenesis of the disease, having a negative impact on its course, making the clinical picture worse, reducing effectiveness of the therapy, therefore, it’s urgent to search for a new treatment approaches. There are a sufficient amount data on the immune cells and their biologically active products leading role in the pathogenesis of depression. The unidirectional effect of most psychoactive substances on the central nervous system and the immune system confirms intersystem mutual regulation and allows considering the immune cells as model objects for influencing the intersystem functional relationship; so, cells immunotherapy can be the method of choice in the treatment of depressive disorders. We first demonstrated the possibility of animal’s behavior directed regulation by the transplantation of immune cells with definite functional characteristics, including those with functional activity modulated extracorporeally by a psychoactive substance. Based on the previous results we investigated the effect of the in vitro caffeine- treated immune cells on the behavior and immune phenotypes in depressive-like singeneic recipients. Transplantation of caffeine-treated splenocytes from depressive-like donors has been shown to induce depressive-like behavior editing in syngeneic recipients, which was manifested in anhedonia decrease, stimulation of exploratory behavior in the Open Field test and motor activity in the Porsolt forced swimming test. Recipient’s behavioral changes were registered on the background of decreased brain pro- inflammatory cytokines (TNFα, IL-1β, IL-6, IFNγ) and IL-10 increased in some pathogenetically significant for depressive-like state brain structures (hippocampus, hypothalamus, frontal cortex, striatum), which indicates a decrease in neuroinflammation. It was also detected recipient’s immune system functional activity modulation. The cytokines-mediated mechanisms of depressive-like behavior editing by the in vitro caffeine- modulated immune cells are discussed. 

нейроиммунное взаимодействиедепрессивно-подобное поведениеиммунокомпетентные клеткикофеинмозгцитокиныneuroimmune interactiondepressive-like behaviorimmune cellscaffeinebraincytokinesReferencesAmbrée O., Ruland C., Scheu S., Arolt V., Alferink J. Alterations of the innate immune system in susceptibility and resilience after social defeat stress. Front. Behav. Neurosci., 2018, Vol. 12, 141. doi: 10.3389/fnbeh.2018.00141.Ambrée O., Ruland C., Scheu S., Arolt V., Alferink J. Alterations of the innate immune system in susceptibility and resilience after social defeat stress. Front. Behav. Neurosci., 2018, Vol. 12, 141. doi: 10.3389/fnbeh.2018.00141.Clark S.M., Vaughn C.N., Soroka J.A., Li X., Tonelli L.H. Neonatal adoptive transfer of lymphocytes rescues social behavior during adolescence in immune-deficient mice. Eur. J. Neurosci., 2018, Vol. 47, pp. 968-978.Clark S.M., Vaughn C.N., Soroka J.A., Li X., Tonelli L.H. Neonatal adoptive transfer of lymphocytes rescues social behavior during adolescence in immune-deficient mice. Eur. J. Neurosci., 2018, Vol. 47, pp. 968-978.Dantzer R. Neuroimmune interactions: from the brain to the immune system and vice versa. Physiol. Rev., 2018, Vol. 98, no. 1, pp. 477-504.Dantzer R. Neuroimmune interactions: from the brain to the immune system and vice versa. Physiol. Rev., 2018, Vol. 98, no. 1, pp. 477-504.Himmerich H., Patsalos O., Lichtblau N., Ibrahim M.A.A., Dalton. B. Cytokine Research in depression: principles, challenges, and open questions. Front. Psychiatry, 2019, Vol. 10, 30. doi:10.3389/fpsyt.2019.00030.Himmerich H., Patsalos O., Lichtblau N., Ibrahim M.A.A., Dalton. B. Cytokine Research in depression: principles, challenges, and open questions. Front. Psychiatry, 2019, Vol. 10, 30. doi:10.3389/fpsyt.2019.00030.Hoseinzadeh F., Abadi P.H., Agheltar M., Aghayinejad A., Torabian F., Rezayat A.A., Akbarzadeh F., Rahimi H.R. The role of immune system in depression disorder. Health, 2016, Vol. 8, no. 15, pp. 1726-1743.Hoseinzadeh F., Abadi P.H., Agheltar M., Aghayinejad A., Torabian F., Rezayat A.A., Akbarzadeh F., Rahimi H.R. The role of immune system in depression disorder. Health, 2016, Vol. 8, no. 15, pp. 1726-1743.Idova G.V., Markova E.V., Gevorgyan M.M., Al’perina E.L., Zhanaeva S.Ya. Cytokine production by splenic cells in C57BL/6J mice with depression-like behavior depends on the duration of social stress. Bull. Exp. Biol. Med., 2018, Vol. 164, no. 5, pp. 645-649.Idova G.V., Markova E.V., Gevorgyan M.M., Al’perina E.L., Zhanaeva S.Ya. Cytokine production by splenic cells in C57BL/6J mice with depression-like behavior depends on the duration of social stress. Bull. Exp. Biol. Med., 2018, Vol. 164, no. 5, pp. 645-649.Liu J.J., Wei Y.B., Strawbridge R. Peripheral cytokine levels and response to antidepressant treatment in depression: a systematic review and meta-analysis. Mol. Psychiatry, 2020, Vol. 25, no. 2, pp. 339-350.Liu J.J., Wei Y.B., Strawbridge R. Peripheral cytokine levels and response to antidepressant treatment in depression: a systematic review and meta-analysis. Mol. Psychiatry, 2020, Vol. 25, no. 2, pp. 339-350.Markova E.V. Immune system and higher nervous activity. Mechanisms of neuroimmune interactions in the implementation and regulation of behavioral responses. Saarbrücken, 2012. (In Russ.)Markova E.V. Immune system and higher nervous activity. Mechanisms of neuroimmune interactions in the implementation and regulation of behavioral responses. Saarbrücken, 2012. (In Russ.)Markova E.V., Knyazheva M.A., Amstislavskaya T.G., Tichonova M. Stimulation of neurogenesis in the hippocampus in depressive-like animals by modulated immune cells. Eur. Psychiatry, 2019, Vol. 56, no. S1, pp. S122-S123.Markova E.V., Knyazheva M.A., Amstislavskaya T.G., Tichonova M. Stimulation of neurogenesis in the hippocampus in depressive-like animals by modulated immune cells. Eur. Psychiatry, 2019, Vol. 56, no. S1, pp. S122-S123.Markova E.V., Knyazheva M.A., Kozlov V.A. Cellular mechanisms of neuroimmune interactions in the regulation of the exploratory behavior. Siberian Bulletin of Psychiatry and Narcology, 2013, no. 1 (76), pp. 49-52. (In Russ.)Markova E.V., Knyazheva M.A., Kozlov V.A. Cellular mechanisms of neuroimmune interactions in the regulation of the exploratory behavior. Siberian Bulletin of Psychiatry and Narcology, 2013, no. 1 (76), pp. 49-52. (In Russ.)Markova E.V., Knyazheva M.A., Shushpanova T.V., Kozlov V. Stimulation of passive behavior by the transplantation of immune cells pre-treated with psychoactiive drug. Siberian Bulletin of Psychiatry and Narcology, 2015, no. 4 (89), pp. 5-9. (In Russ.).Markova E.V., Knyazheva M.A., Shushpanova T.V., Kozlov V. Stimulation of passive behavior by the transplantation of immune cells pre-treated with psychoactiive drug. Siberian Bulletin of Psychiatry and Narcology, 2015, no. 4 (89), pp. 5-9. (In Russ.).Markova E., Knyazheva M., Savkin I., Аmstislavskaya T. Psychoneuroimmunomodulating effect of immune cells treated with psychoactive drug in depressive – like animals. Eur. Psychiatry, 2018, Vol. 48, no. S 1, p. S293.Markova E., Knyazheva M., Savkin I., Аmstislavskaya T. Psychoneuroimmunomodulating effect of immune cells treated with psychoactive drug in depressive – like animals. Eur. Psychiatry, 2018, Vol. 48, no. S 1, p. S293.Markova E.V., Knyazheva M.A., Savkin I.V., Tikhonova M.A., Amstislavskaya T.G. Method for stimulating neurogenesis in the hippocampus. Patent RU 2675111 С2, 17.12.2018 (In Russ).Markova E.V., Knyazheva M.A., Savkin I.V., Tikhonova M.A., Amstislavskaya T.G. Method for stimulating neurogenesis in the hippocampus. Patent RU 2675111 С2, 17.12.2018 (In Russ).Miller A., Raison C. The role of inflammation in depression: from evolutionary imperative to modern treatment target. Nat. Rev. Immunol., 2016, Vol. 16, no. 1, pp. 22-34.Miller A., Raison C. The role of inflammation in depression: from evolutionary imperative to modern treatment target. Nat. Rev. Immunol., 2016, Vol. 16, no. 1, pp. 22-34.Nemets V.V., Vinogradova E.P. Stress and neurobiology of coping styles. National Psychological Journal, 2017, no. 2, pp. 59-72. (In Russ.)Nemets V.V., Vinogradova E.P. Stress and neurobiology of coping styles. National Psychological Journal, 2017, no. 2, pp. 59-72. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.