Vai smadzeņu enerģijas ceļu izmaiņas var izraisīt depresiju?
Jauns pētījums ir identificējis DNS koda mutācijas, kas var ietekmēt enerģijas metabolismu. Tas arī atrada saikni ar smagiem depresijas traucējumiem.
Pasaules Veselības organizācija (PVO) depresiju raksturo kā “galveno invaliditātes cēloni visā pasaulē”.
Tas ietekmē vairāk nekā 300 miljonus cilvēku visā pasaulē.
Eksperti uzskata, ka daudzi faktori veicina smagas depresijas traucējumus (MDD).
Tie ietver ģenētiku, vides faktorus, tostarp ļaunprātīgu izmantošanu, smadzeņu fizioloģiju un imūnsistēmu.
Viena teorija ir tāda, ka enerģijas vielmaiņas traucējumi smadzenēs var veicināt cilvēka MDD attīstību.
Konceptuāli tam ir salīdzinoši viegli sekot. Smadzenēm ir daudz lielāka enerģijas prasība nekā citiem orgāniem. Jebkurš šīs smalki noregulētās sistēmas traucējums var izraisīt krasas sekas.
Medicīnas ziņas šodien nesen ziņoja par pētījumu, kurā pētnieki izdzēsa gēnu Sirt1 priekšējo smadzeņu ierosmes neironos pelēm tēviņiem. Rezultāts bija straujš mitohondriju skaita samazinājums šajās šūnās kopā ar depresijai līdzīgiem simptomiem.
Mitohondrijas, tā sauktās šūnas spēkstacijas, ir specializēti nodalījumi, kas pārtiku, ko mēs ēdam, pārvērš ķīmiskajā enerģijā, kas mūsu šūnām nepieciešama darbībai. Katrai šūnai ir daudz mitohondriju, lai nodrošinātu vienmērīgu enerģijas piegādi.
Ja mēs samazinām to skaitu vai izjaucam sarežģītos vielmaiņas ceļus, šūnas var nomirt enerģijas bada dēļ.
Nesen žurnālā publicētajā rakstā Nukleīnskābju izpēte, zinātnieki izmantoja bioinformātiskos rīkus, lai identificētu lielas mutācijas mitohondriju ģenētiskajā kodā. Viņi atrada ievērojamu šo molekulu parakstu smadzeņu paraugu apakškopā ar MDD.
Gandrīz 4500 mutāciju identificēšana
Gēni mitohondrijos un daži šūnas kodolā ir atbildīgi par spēkstaciju uzturēšanu. Mutācijas šajās ģenētiskajās vietās var izraisīt mitohondriju slimības. Persona var pārmantot šīs mutācijas, taču tās var uzkrāties arī dzīves laikā.
Zinātnieki zina, ka svītrojumi - DNS mutācijas veids, kurā trūkst liela ģenētiskā koda posma, izraisa vairākas mitohondriju slimības.
Vadošā pētījuma autore Brooke E. Hjelm - klīniskās translācijas genomikas docente Dienvidkalifornijas universitātē Losandželosā - paskaidroja MNT ka pētnieki jau bija identificējuši apmēram 800 šādus svītrojumus mitohondriju genomā.
"Tātad," viņa teica, "tas, ko es darīju, es izmantoju rīku, kas jau ir pieejams pētnieku aprindām ar nosaukumu MapSplice, un izstrādāju procesu, lai to varētu izmantot mitohondriju svītrojumu noteikšanai un skaitliskai noteikšanai."
Šis projekts tika īstenots Dr Marquis Vawter laboratorijā Kalifornijas universitātes Irvines Psihiatrijas un cilvēku uzvedības nodaļā, kur Dr. Hjelm pabeidza pēcdoktorantūras apmācību psihiatriskajā ģenētikā.
Dr Vawter un viņa laboratorija jau vairākus gadus pēta delēcijas mitohondriju DNS, īpaši aplūkojot cilvēku ar garīgās veselības traucējumiem smadzeņu audus.
Kaut arī Hjēga bija pārliecināta, ka viņas analīzes rīks ļaus viņai identificēt daudzus svītrojumus paraugos, viņa bija pārsteigta, ka atrada diezgan daudz.
Pētījumā iekļautajos 93 cilvēku paraugos, kas bija no 41 miruša cilvēka, viņa atklāja gandrīz 4500 svītrojumus.
Tomēr ne visas šīs mutācijas obligāti izraisa slimību. Ja mutācija notiek tikai dažos mitohondrijos cilvēka šūnā, pārējās spēkstacijas var aizņemt brīvību. Tomēr, ja tā sasniedz noteiktu slieksni, šūna, iespējams, nespēs turpināt normālu darbību.
"Viena lieta, kas man šķita īpaši interesanta, bija tā, ka daudzas manis atklātās dzēšanas (īpaši tās, kas tika identificētas daudzos paraugos), iepriekš tika identificētas [tām], kurām bija mitohondriju slimības," paskaidroja Hjelm.
"Ko tas nozīmē," viņa turpināja, "ir tas, ka ir svītrojumi, kas iepriekš bija novēroti tikai vienam vai dažiem [cilvēkiem] ar diagnosticētu mitohondriju slimību, kas liek domāt, ka tie ir reti, lai gan patiesībā šie svītrojumi, iespējams, notiek mums visiem. , to vienkārši nav pietiekami lielā ātrumā, lai izraisītu slimības. ”
MDD paraugu apakškopā ir svītrojumi
Izstrādājot jauno bioinformātikas rīku, Hjelm un viņas kolēģi nolēma atbildēt uz šādu jautājumu: Vai cilvēkiem ar diagnosticētiem psihiskiem stāvokļiem smadzenēs ir pierādījumi par mitohondriju disfunkciju?
No 41 pētījumā iekļautā cilvēka deviņiem bija diagnosticēta MDD.
Hjūga atrada lielu skaitu “ļoti ietekmētu” svītrojumu, kā viņa tos dēvē pētījuma dokumentā, smadzeņu audos no divām personām ar MDD.
"Tas, ko mēs redzam savos datos, ir tas, ka [cilvēku] ar MDD apakškopai smadzenēs ir liela mitohondriju dzēšana […]."
Brūka E. Hjelm
Kā tieši dzēšana var izraisīt depresiju?
Pēc Hjūga teiktā, “Pamatprincips būtu tāds, ka jūsu smadzeņu šūnām (neironiem) ir vajadzīga enerģija, lai pareizi darbotos un savstarpēji sazinātos, un, tā kā šīs šūnas nesaņem enerģiju no pietiekami daudz veselīgu mitohondriju, tās nevar pārsūtīt ziņojumus no viena cilvēka. vai reaģēt uz ārējiem stimuliem tā, kā vajadzētu. ”
Viņa arī dalījās ar dažiem atlikušajiem jautājumiem, kas ietver labāku izpratni par to, “kuri smadzeņu reģioni ir uzņēmīgi pret to un […] kādai daļai [cilvēku] ar depresiju ir šī īpašā mitohondriju problēma”.
Nosakot, kurš veic dzēšanu savā mitohondriju genomā, būs ievērojams šķērslis, kas komandai būs jāpārvar. Tā kā smadzeņu audu noņemšana diagnozes noteikšanai nav praktiska, Hjems norādīja, ka būs nepieciešamas jaunas smadzeņu attēlveidošanas metodes vai biomarķieru testi.
Galu galā Hjelm cer, ka tas ļaus veselības aprūpes profesionāļiem izmantot personalizētu medicīnas pieeju un pielāgot ārstēšanu, kas, visticamāk, novērsīs MDD molekulāros cēloņus šiem cilvēkiem.
