Ar smegenų energijos takų pokyčiai gali sukelti depresiją?
Nauji tyrimai nustatė DNR kodo mutacijas, kurios gali turėti įtakos energijos apykaitai. Taip pat nustatyta sąsaja su didele depresine liga.
Pasaulio sveikatos organizacija (PSO) apibūdina depresiją kaip „pagrindinę neįgalumo priežastį visame pasaulyje“.
Tai paveikia daugiau nei 300 milijonų žmonių visame pasaulyje.
Ekspertai mano, kad daugelis veiksnių prisideda prie didžiosios depresijos sutrikimo (MDD).
Tai apima genetiką, aplinkos veiksnius, įskaitant piktnaudžiavimą, smegenų fiziologiją ir imuninę sistemą.
Viena teorija yra ta, kad energijos apykaitos sutrikimai smegenyse gali prisidėti prie žmogaus vystymosi MDD.
Konceptualiai tai palyginti lengva sekti. Smegenims reikalingas daug didesnis energijos nei kitų organų poreikis. Bet kokie šios tiksliai sureguliuotos sistemos sutrikimai gali turėti drastiškų pasekmių.
Medicinos naujienos šiandien neseniai pranešė apie tyrimą, kurio metu mokslininkai pašalino geną Sirt1 pelių patinų smegenų sužadinimo neuronuose. Rezultatas buvo labai sumažėjęs mitochondrijų skaičius šiose ląstelėse kartu su į depresiją panašiais simptomais.
Mitochondrijos, vadinamosios ląstelės jėgainės, yra specializuoti skyriai, kurie pavalgo maistą paverčia chemine energija, kurios funkcionavimui reikalingos mūsų ląstelės. Kiekviena ląstelė turi daug mitochondrijų, užtikrinančių sklandų energijos tiekimą.
Jei sumažinsime jų skaičių arba sutrikdysime sudėtingus medžiagų apykaitos kelius, ląstelės gali mirti dėl energijos bado.
Neseniai žurnale paskelbtame straipsnyje Nukleorūgščių tyrimai, mokslininkai bioinformatikos priemonėmis nustatė dideles mitochondrijų genetinio kodo mutacijas. Jie rado reikšmingą jų molekulinį parašą smegenų mėginių su MDD pogrupyje.
Nustatyta beveik 4500 mutacijų
Genai mitochondrijose ir kai kurie ląstelės branduolyje yra atsakingi už jėgainių išlaikymą. Mutacijos šiose genetinėse vietose gali sukelti mitochondrijų ligas. Asmuo gali paveldėti šias mutacijas, tačiau jos taip pat gali kauptis per savo gyvenimą.
Mokslininkai žino, kad delecijos - tam tikros rūšies DNR mutacijos, kai trūksta didelio genetinio kodo ruožo, sukelia daugybę mitochondrijų ligų.
Pagrindinio tyrimo autorė Brooke E. Hjelm - klinikinės transliacijos genomikos docentė Pietų Kalifornijos universitete Los Andžele - paaiškino MNT kad tyrėjai jau nustatė apie 800 tokių ištrynimų mitochondrijų genome.
„Taigi, - pasakė ji, - aš padariau tai, kad pasinaudojau įrankiu, kuris jau yra prieinamas mokslininkų bendruomenei, vadinamu„ MapSplice “, ir sukūriau procesą, kad jį būtų galima naudoti mitochondrijų ištrynimams nustatyti ir kiekybiškai įvertinti.“
Šis projektas buvo įgyvendintas dr. Marquiso Vawterio laboratorijoje Kalifornijos universiteto (Irvine) Psichiatrijos ir žmogaus elgesio katedroje, kur daktarė Hjelm baigė psichiatrinės genetikos doktorantūros studijas.
Daktaras Vawteris ir jo laboratorija keletą metų tyrė mitochondrijų DNR ištrynimus, konkrečiai nagrinėdami psichinės sveikatos sutrikimų turinčių žmonių smegenų audinius.
Nors Hjelm buvo įsitikinusi, kad jos analizės įrankis leis jai nustatyti daugybę ištrintų pavyzdžių, ji nustebo radusi tiek daug.
Tyrime dalyvavusiuose 93 žmogaus mėginiuose, gautuose iš 41 mirusio asmens, ji atrado beveik 4500 ištrynimų.
Tačiau ne visos šios mutacijos būtinai sukelia ligą. Jei mutacija įvyksta tik keliose žmogaus ląstelės mitochondrijose, likusios jėgainės gali užimti laisvumą. Tačiau pasiekus tam tikrą ribą, ląstelė gali nebesugebėti toliau normaliai veikti.
"Vienas dalykas, kuris man pasirodė ypač įdomus, buvo tai, kad daugelis mano aptiktų ištrynimų (ypač tų, kurie nustatyti daugelyje mėginių) anksčiau buvo nustatyti [tiems], kurie serga mitochondrijų ligomis", - paaiškino Hjelmas.
„Ką tai reiškia“, - tęsė ji, yra tai, kad yra išbraukimų, kurie anksčiau buvo pastebėti tik vienam ar keliems [žmonėms], kuriems diagnozuota mitochondrijų liga, o tai rodo, kad jie yra reti, nors iš tikrųjų šie ištrynimai pasitaiko mums visiems , jų tiesiog nėra pakankamai dideliu greičiu, kad sukeltų ligas “.
MDD mėginių pogrupis yra ištrintas
Sukūrę naują bioinformatikos įrankį, Hjelm ir jos kolegos ėmėsi atsakyti į šį klausimą: ar žmonėms, kuriems diagnozuotos psichinės ligos, smegenyse yra mitochondrijų disfunkcijos įrodymų?
Iš 41 tyrime dalyvavusio žmogaus devyniems buvo diagnozuota MDD.
Hjelm rado daug „didelio poveikio“ išbraukimų, kaip ji vadina tyrimo dokumente, smegenų audiniuose iš dviejų asmenų, sergančių MDD.
„Tai, ką matome savo duomenyse, yra tai, kad [žmonių], sergančių MDD, pogrupio smegenyse yra didelis mitochondrijų ištrynimas […].“
Brooke E. Hjelm
Kaip tiksliai ištrynimai gali sukelti depresiją?
Pasak Hjelmo, „Pagrindinis principas būtų tas, kad jūsų smegenų ląstelės (neuronai) reikalauja energijos, kad galėtų tinkamai veikti ir tinkamai bendrauti, ir kadangi šios ląstelės negauna energijos iš pakankamai sveikų mitochondrijų, jos negali perduoti pranešimų iš vienos arba reaguoti į išorinius dirgiklius taip, kaip turėtų “.
Ji taip pat pasidalijo keliais likusiais klausimais, įskaitant geresnio supratimo apie tai, „kurie smegenų regionai yra tam jautrūs, ir […] kokia [depresija sergančių] žmonių dalis turi šią konkrečią mitochondrijų problemą“.
Nustatyti, kas ištrina savo mitochondrijų genomą, bus reikšminga kliūtis, kurią komandai reikės įveikti. Kadangi smegenų audinio pašalinimas diagnozei nustatyti nėra praktiškas, Hjelmas nurodė, kad reikės naujų smegenų vaizdavimo metodų ar biomarkerių testų.
Galų gale Hjelm tikisi, kad tai leis sveikatos priežiūros specialistams taikyti individualų medicinos metodą ir pritaikyti gydymą, kuris greičiausiai pašalins pagrindines šių žmonių MDD priežastis.
