Nemocné chování - Sickness behavior

Ancher, Michael „Nemocná dívka“, 1882, Statens Museum for Kunst

Nemocné chování je koordinovaná sada adaptivní změny chování, které se vyvíjejí v nemocný jednotlivci v průběhu infekce.[1]Obvykle, ale ne vždy,[2] doprovázet horečka a podpora přežití letargie, Deprese, úzkost, nevolnost, ztráta chuti k jídlu,[3][4] ospalost,[5]  hyperalgezie,[6] snížení v péče[1][7] a selhání soustřeď se.[8]Nemocenské chování je a motivační stav která reorganizuje priority organismu při zvládání infekčních patogeny.[8][9]Bylo navrženo jako relevantní pro pochopení Deprese,[10] a některé aspekty utrpení, ke kterému dochází v rakovina.

Dějiny

Nemocní zvířata byla farmáři již dlouho uznávána jako chující se odlišně. Zpočátku se předpokládalo, že to bylo způsobeno fyzickou slabostí, která byla výsledkem odvádění energie do tělních procesů potřebných k boji proti infekci. V šedesátých letech se však ukázalo, že zvířata produkovala krev faktor X které působily na mozek a způsobovaly nemocné chování.[11][12] V roce 1987 Benjamin L. Hart shromáždil řadu výzkumných zjištění, které se zasazovaly o to, aby byly adaptace na přežití že pokud by se tomu zabránilo, znevýhodnilo by to schopnost zvířete bojovat s infekcí. V 80. letech se ukázalo, že faktor přenášený krví je prozánětlivý cytokiny produkovaný aktivací leukocyty v imunitní systém v reakci na lipopolysacharidy (komponenta buněčné stěny Gramnegativní bakterie ). Tyto cytokiny působily různými Humorný a nerv trasy na hypotalamus a další oblasti mozku. Další výzkum ukázal, že mozek se také může naučit ovládat různé složky chorobného chování nezávisle na imunitní aktivaci.[Citace je zapotřebí ].

V roce 2015 Shakhar a Shakhar[13] namísto toho navrhli, aby se nemocné chování vyvíjelo primárně proto, že chránilo příbuzné infikovaných zvířat před přenosnými nemocemi. Podle této teorie, nazvaný Eyam hypotéza, po anglické farnosti Eyam „Chorobní chování chrání sociální skupinu infikovaných jedinců omezením jejich přímých kontaktů, prevencí kontaminace životního prostředí a šířením jejich zdravotního stavu. Výběr příbuzného by pomohlo podporovat takové chování prostřednictvím evoluce. U vysoce prosociálních druhů, jako jsou lidé, však může nemocné chování působit jako signál, který má motivovat ostatní k pomoci a péči o nemocného jedince.[14]

Výhody

Obecná výhoda

Nemocné chování v jeho různých aspektech způsobuje, že zvíře omezuje svůj pohyb; metabolická energie, která není vynaložena na aktivitu, je odváděna na reakce na horečku, což zahrnuje zvýšení tělesné teploty.[1] To také omezuje vystavení zvířete predátorům, zatímco je kognitivně a fyzicky narušeno.[1]

Specifické výhody

Jednotlivé složky nemocenského chování mají specifické individuální výhody. Anorexie omezuje požití potravy, a proto snižuje dostupnost žehlička ve střevě (a ze vstřebávání ve střevě). Železo může napomáhat reprodukci bakterií, takže jeho redukce je užitečná během nemoci.[15] Plazmatické koncentrace železa jsou z tohoto antibakteriálního důvodu při horečce sníženy.[16] Snížený práh bolesti zajišťuje, že zvíře je pozorné, že nevyvíjí tlak na zraněné a zanícené tkáně, které by mohly narušit jejich hojení.[1] Snížená péče je adaptivní, protože snižuje ztráty vody.[1]

Inkluzivní fitness výhody

Podle 'Eyam hypotéza',[13] nemocenské chování podporou imobility a sociálního nezájmu omezuje přímé kontakty jednotlivců s jejich příbuznými. Omezením jídla a pití omezuje průjem a defekaci a snižuje kontaminaci životního prostředí. Snižováním sebeobsluhy a změnou postoje, chůze a vokalizace také signalizuje špatné zdraví příbuzným. Celkově vzato, nemocenské chování snižuje míru další infekce, což je rys, který je pravděpodobně šířen příbuzný výběr.

Sociální výhoda

Lidé si navzájem pomáhali v případě nemoci nebo zranění po celou dobu své minulosti lovce a sběrače. Přesvědčování ostatních o tom, že potřebují úlevu, pomoc a péči, zvýšilo šanci na přežití nemocného jedince. Vysoké přímé náklady, jako je energie vynaložená na horečku a potenciální škody způsobené vysokými tělesnými teplotami, a vysoké náklady na příležitosti způsobené nečinností, sociálním nezájmem a nedostatkem chuti k jídlu, činí z nemocenského chování velmi nákladný, a proto důvěryhodný signál potřeby.[14]

Imunitní kontrola

Lipopolysacharidy spouštějí imunitní systém k výrobě prozánětlivé cytokiny IL-1, IL-6, a faktor nekrózy nádorů (TNF).[17] Tyto periferně uvolněné cytokiny působí na mozek rychlou přenosovou cestou zahrnující primární vstup skrz vagové nervy,[18][19] a pomalá přenosová cesta zahrnující cytokiny pocházející z choroidalis plexus a cirkumventrikulární orgány a difunduje do parenchymu mozku pomocí objemový přenos.[20] Periferní cytokiny jsou schopné přímo vstoupit do mozku[21][22] ale jsou to velké lipofilní polypeptidové proteiny, které obecně ne snadno pasivně difundují přes hematoencefalickou bariéru. Mohou také vyvolat expresi jiných cytokinů v mozku, které způsobují nemoci.[23][24] Akutní psychosociální stres zvyšuje schopnost imunitní odpovědi vyvolat jak zánět, tak behaviorální nemoci.[25]

Behaviorální podmíněnost

Složky chorobního chování lze poznat pomocí podmíněné sdružení. Například pokud a sacharin Roztok se podává s chemickou látkou, která spouští určitý aspekt nemocného chování, při pozdějších příležitostech ho roztok sacharinu sám vyvolá.[26][27]

Zdravotní podmínky

Deprese

Bylo navrženo, že velká depresivní porucha je téměř totožný s chorobním chováním, což zvyšuje možnost, že se jedná o maladaptivní projev nemocenského chování v důsledku abnormalit v cirkulujících cytokinech.[28][29][30] Kromě toho bylo zjištěno, že chronická, ale ne akutní léčba antidepresivy tlumí příznaky chorobného chování u hlodavců.[31] Efekty nálady způsobené interleukin-6 po imunitní odpovědi byly spojeny se zvýšenou aktivitou uvnitř subgenuální přední cingulární kůra,[32] oblast zapojená do etiologie deprese.[33] Změna nálady spojená se zánětem může také způsobit snížení funkční konektivity této části mozku s amygdala, mediální prefrontální kůra, nucleus accumbens, a superior temporální sulcus.[32]

Vedlejší účinek na rakovinu

U rakoviny, jak nemoci, tak chemoterapie léčba může způsobit uvolňování prozánětlivých cytokinů, což může způsobit nevolnost jako a vedlejší účinek.[34][35]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C d E F Hart, BL (1988). „Biologický základ chování nemocných zvířat“. Neurovědy a biobehaviorální recenze. 12 (2): 123–37. doi:10.1016 / S0149-7634 (88) 80004-6. PMID  3050629. S2CID  17797005.
  2. ^ Kent, S .; Bluthe, R. M .; Dantzer, R .; Hardwick, A. J .; Kelley, K. W .; Rothwell, N.J .; Vannice, J. L. (1992). „Různé receptorové mechanismy zprostředkovávají pyrogenní a behaviorální účinky interleukinu 1“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 89 (19): 9117–9120. Bibcode:1992PNAS ... 89,9117 tis. doi:10.1073 / pnas.89.19.9117. PMC  50076. PMID  1409612.
  3. ^ Exton, M. S. (1997). „Infekcí vyvolaná anorexie: Aktivní obranná strategie hostitele“. Chuť. 29 (3): 369–383. doi:10.1006 / appe.1997.0116. PMID  9468766. S2CID  10465902.
  4. ^ Murray, M. J .; Murray, A. B. (1979). "Anorexie infekce jako mechanismus obrany hostitele". American Journal of Clinical Nutrition. 32 (3): 593–596. doi:10.1093 / ajcn / 32.3.593. PMID  283688.
  5. ^ Mullington, J .; Korth, C .; Hermann, D. M .; Orth, A .; Galanos, C .; Holsboer, F .; Pollmächer, T. (2000). "Účinky endotoxinu závislé na dávce na lidský spánek". American Journal of Physiology. Regulační, integrační a srovnávací fyziologie. 278 (4): R947 – R955. doi:10.1152 / ajpregu.2000.278.4.r947. PMID  10749783.
  6. ^ Maier, SF; Wiertelak, EP; Martin, D; Watkins, LR (1993). „Interleukin-1 zprostředkovává behaviorální hyperalgezii vyvolanou chloridem lithným a endotoxinem“. Výzkum mozku. 623 (2): 321–4. doi:10.1016 / 0006-8993 (93) 91446-Y. PMID  8221116. S2CID  40529634.
  7. ^ Dantzer R, Kelley KW (únor 2007). „Dvacet let výzkumu nemocí vyvolaných cytokiny“. Brain Behav. Immun. 21 (2): 153–60. doi:10.1016 / j.bbi.2006.09.006. PMC  1850954. PMID  17088043.
  8. ^ A b Kelley, KW; Bluthé, RM; Dantzer, R; Zhou, JH; Shen, WH; Johnson, RW; Broussard, SR (2003). "Cytokinem vyvolané nemocenské chování". Mozek, chování a imunita. 17 Suppl 1: S112–8. doi:10.1016 / S0889-1591 (02) 00077-6. PMID  12615196. S2CID  25400611.
  9. ^ Johnson, R. W. (2002). „Koncept nemocenského chování: Stručný chronologický popis čtyř klíčových objevů“. Veterinární imunologie a imunopatologie. 87 (3–4): 443–450. doi:10.1016 / S0165-2427 (02) 00069-7. PMID  12072271.
  10. ^ Dantzer, Robert (květen 2009). „Cytokin, nemocné chování a deprese“. Imunologické a alergické kliniky. 29 (2): 247–264. doi:10.1016 / j.iac.2009.02.002. PMC  2740752. PMID  19389580. Citováno 23. února 2015.
  11. ^ Holmes, J. E .; Miller, N. E. (1963). „Účinky bakteriálního endotoxinu na příjem vody, příjem potravy a tělesnou teplotu u albínské krysy“. The Journal of Experimental Medicine. 118 (4): 649–658. doi:10.1084 / jem.118.4.649. PMC  2137667. PMID  14067912.
  12. ^ Miller, N. (1964) „Některé psychofyziologické studie motivace a behaviorálních účinků nemoci“. Býk. Br. Psychol. Soc. 17: 1–20
  13. ^ A b Shakhar K, Shakhar G (říjen 2015). „Proč se cítíme nemocní, když je nakažený - může altruismus hrát roli?“. PLOS Biol. 13 (10): e1002276. doi:10.1371 / journal.pbio.1002276. PMC  4608734. PMID  26474156.
  14. ^ A b Steinkopf L (srpen 2015). „Teorie signalizace příznaků: evoluční vysvětlení placeba“. Evoluční psychologie. 13 (3): 100. doi:10.1177/1474704915600559.
  15. ^ Kluger, M. J .; Rothenburg, B. A. (1979). „Horečka a snížené množství železa: Jejich interakce jako obranné reakce hostitele na bakteriální infekci“. Věda. 203 (4378): 374–376. Bibcode:1979Sci ... 203..374K. doi:10.1126 / science.760197. PMID  760197.
  16. ^ Weinberg, E. D. (1984). „Zadržování železa: obrana proti infekci a neoplaziím“. Fyziologické recenze. 64 (1): 65–102. doi:10,1152 / fyzrev.1984,64.1.65. PMID  6420813.
  17. ^ Konsman, JP; Parnet, P; Dantzer, R (březen 2002). "Cytokinem indukované nemocenské chování: mechanismy a důsledky". Trendy v neurovědách. 25 (3): 154–9. doi:10.1016 / s0166-2236 (00) 02088-9. PMID  11852148. S2CID  29779184.
  18. ^ Goehler, L. E.; Gaykema, R. P .; Nguyen, K. T .; Lee, J.E .; Tilders, F. J .; Maier, S.F .; Watkins, L. R. (1999). „Interleukin-1beta v imunitních buňkách břišního vagového nervu: souvislost mezi imunitním a nervovým systémem?“. The Journal of Neuroscience. 19 (7): 2799–2806. doi:10.1523 / JNEUROSCI.19-07-02799.1999. PMC  6786076. PMID  10087091.
  19. ^ Goehler, L. E.; Relton, J. K .; Dripps, D .; Kiechle, R .; Tartaglia, N .; Maier, S. F .; Watkins, L. R. (1997). „Vagální paraganglie váží antagonistu biotinylovaného receptoru interleukinu-1: Možný mechanismus komunikace mezi imunitou a mozkem“. Bulletin výzkumu mozku. 43 (3): 357–364. doi:10.1016 / s0361-9230 (97) 00020-8. PMID  9227848. S2CID  22591654.
  20. ^ Konsman, J. P .; Kelley, K .; Dantzer, R. (1999). "Časové a prostorové vztahy mezi lipopolysacharidem indukovanou expresí Fos, interleukin-1beta a indukovatelnou syntézou oxidu dusnatého v mozku krysy". Neurovědy. 89 (2): 535–548. doi:10.1016 / s0306-4522 (98) 00368-6. PMID  10077334. S2CID  25173830.
  21. ^ Banks, W. A .; Kastin, A. J .; Gutierrez, E. G. (1994). „Průnik interleukinu-6 přes myší hematoencefalickou bariéru“. Neurovědy Dopisy. 179 (1–2): 53–56. doi:10.1016/0304-3940(94)90933-4. PMID  7845624. S2CID  22712577.
  22. ^ Banks, W. A .; Ortiz, L .; Plotkin, S. R .; Kastin, A. J. (1991). „Lidský interleukin (IL) 1 alfa, myší IL-1 alfa a myší IL-1 beta jsou transportovány z krve do mozku myší sdíleným saturovatelným mechanismem“. The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 259 (3): 988–996. PMID  1762091.
  23. ^ Ban, E .; Haour, F .; Lenstra, R. (1992). "Exprese genu interleukinu 1 v mozku indukovaná podáváním periferních lipopolysacharidů". Cytokin. 4 (1): 48–54. doi:10.1016 / 1043-4666 (92) 90036-Q. PMID  1535519.
  24. ^ Van Dam, A. M .; Brouns, M .; Louisse, S .; Berkenbosch, F. (1992). „Vzhled interleukinu-1 v makrofágech a v rozvětvených mikrogliích v mozku potkanů ​​ošetřených endotoxinem: Cesta k vyvolání nespecifických příznaků nemoci?“. Výzkum mozku. 588 (2): 291–296. doi:10.1016/0006-8993(92)91588-6. PMID  1393581. S2CID  35583973.
  25. ^ Brydon, L .; Walker, C .; Wawrzyniak, A .; Whitehead, D .; Okamura, H .; Yajima, J .; Tsuda, A .; Steptoe, A. (2009). „Synergické účinky psychologických a imunitních stresorů na zánětlivé reakce cytokinů a nemoci u lidí“. Mozek, chování a imunita. 23 (2): 217–224. doi:10.1016 / j.bbi.2008.09.007. PMC  2637301. PMID  18835437.
  26. ^ Exton, M. S .; Bull, D.F .; King, M. G. (1995). „Behaviorální úprava anorexie vyvolané lipopolysacharidem“. Fyziologie a chování. 57 (2): 401–405. doi:10.1016/0031-9384(94)00249-5. PMID  7716224. S2CID  41061406.
  27. ^ Exton, M. S .; Bull, D.F .; King, M. G .; Manžel, A. J. (1995). "Úprava tělesné teploty a spánkového stavu pomocí behaviorální úpravy". Fyziologie a chování. 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). „Cytokiny“, „Deprese způsobená obecným zdravotním stavem“ a „antidepresiva“. Cytokiny, stres a deprese. Pokroky v experimentální medicíně a biologii. 461. 283–316. doi:10.1007/978-0-585-37970-8_16. ISBN  978-0-306-46135-4. PMID  10442179.
  29. ^ Dantzer, R .; O'Connor, J. C .; Freund, G. G .; Johnson, R. W .; Kelley, K. W. (2008). „Od zánětu k nemoci a depresi: Když si imunitní systém podrobí mozek“. Recenze přírody Neurovědy. 9 (1): 46–56. doi:10.1038 / nrn2297. PMC  2919277. PMID  18073775.
  30. ^ Maes, M. (2008). „Cytokinová hypotéza deprese: zánět, oxidační a nitrosativní stres (IO&NS) a děravé střevo jako nové cíle pro doplňkovou léčbu deprese“. Neuro endokrinologické dopisy. 29 (3): 287–291. PMID  18580840.
  31. ^ Yirmiya, R. (1996). „Endotoxin vyvolává u potkanů ​​depresivní epizodu“. Výzkum mozku. 711 (1–2): 163–174. doi:10.1016/0006-8993(95)01415-2. PMID  8680860. S2CID  46133689.
  32. ^ A b Harrison NA, Brydon L, Walker C, Gray MA, Steptoe A, Critchley HD (září 2009). „Zánět způsobuje změny nálady změnami v subgenuální cingulární aktivitě a mezolimbické konektivitě“. Biol psychiatrie. 66 (5): 407–14. doi:10.1016 / j.biopsych.2009.03.015. PMC  2885494. PMID  19423079.
  33. ^ Drevets WC, Savitz J, Trimble M (srpen 2008). „Subgenuální přední cingulární kůra při poruchách nálady“. CNS Spectr. 13 (8): 663–81. doi:10.1017 / s1092852900013754. PMC  2729429. PMID  18704022. PDF:http://mbldownloads.com/0808CNS_BrainRegions.pdf
  34. ^ Cleeland, C. S .; Bennett, G. J .; Dantzer, R .; Dougherty, P. M .; Dunn, A. J .; Meyers, C. A .; Miller, A. H .; Payne, R .; Reuben, J. M .; Wang, X. S .; Lee, B. N. (2003). „Jsou příznaky rakoviny a léčby rakoviny způsobeny sdíleným biologickým mechanismem?“. Rakovina. 97 (11): 2919–2925. doi:10.1002 / cncr.11382. PMID  12767108. S2CID  23198802.
  35. ^ Myers, J. S. (2008). „Prozánětlivé cytokiny a nemocné chování: důsledky pro depresi a příznaky související s rakovinou“. Fórum pro onkologické ošetřovatelství. 35 (5): 802–807. doi:10.1188 / 08. ONF.802-807. PMID  18765326.