Úzkosť: Sú to mitochondrie?
Nová štúdia naznačuje, že narušenie energetického metabolizmu prispieva k úzkosti súvisiacej so stresom.
Úzkostné poruchy je zastrešujúci pojem pre niekoľko stavov, ktoré sa prejavujú príznakmi, ako sú pocity obáv, strach a panika.
V USA žije 18,1% populácie s úzkostnou poruchou. Medzi tieto stavy patrí všeobecná úzkostná porucha, panická porucha, sociálna úzkostná porucha a selektívny mutizmus.
Stres, najmä počas detstva, je rizikovým faktorom pre vznik úzkostnej poruchy. Medzi ďalšie rizikové faktory patrí, že ste žena a máte príbuzného s úzkosťou alebo depresívnymi poruchami.
Aj keď odborníci dokážu tieto rizikové faktory identifikovať, nie je celkom jasné, čo spôsobuje, že niektorí ľudia sú náchylnejší na tento stav ako ostatní.
„Základné dôvody týchto rozdielov ešte nie sú úplne pochopené, ale zahŕňajú interakciu zložitých genetických a environmentálnych faktorov, ktoré sa u jednotlivcov líšia, čo vedie k náchylnosti alebo odolnosti voči stresu,“ vysvetľuje Iiris Hovatta, profesor na katedre psychológie a logopedie na Helsinská univerzita vo Fínsku.
Spolu s tímom medzinárodných spolupracovníkov skúmala Hovatta, ktoré biologické cesty sú základom úzkosti súvisiacej so stresom u myších modelov a ľudí.
Stres a odolnosť u myší
Tím už skôr ukázal, že laboratórne myši sa líšia svojou odolnosťou voči stresu rovnako ako ľudia. Je zaujímavé, že percento odolných myší nie je v rôznych kmeňoch rovnaké.
Percento pružnosti sa pohybuje od 5% v myšom kmeni DBA / 2NCrl (D2) do 69% v kmeni C57BL / 6NCrl (B6).
Prezentácia ich najnovších poznatkov v časopise Genetika PLOS, Hovatta a jej kolegovia využili túto skutočnosť pri štúdiu mozgu a krvi zvierat patriacich k týmto dvom kmeňom po tom, čo ich vystavili tomu, čo nazývajú stres chronickej sociálnej porážky (CSDS).
„Zahŕňa to 10 dní krátkej dennej konfrontácie dvoch [...] myší mužského pohlavia, rezidentného agresora a votrelca, ktorí reagujú obranným, útekovým alebo submisívnym správaním,“ vysvetľujú autori v príspevku.
"Aj keď všetky porazené myši zažívajú stresové podnety, iba u niektorých sa vyvinú príznaky súvisiace so stresom, merané ako sociálne vyhýbanie sa, čo z nich robí vynikajúci model na skúmanie mechanizmov spojených s citlivosťou a odolnosťou."
Po teste CSDS zvieratá vykazovali významné zmeny v génovej expresii a hladinách proteínov v oblasti mozgu nazývanej lôžkové jadro stria terminalis (BNST).
BNST je v prednom mozgu a vedci ho čoraz viac spájajú s podmienkami duševného zdravia súvisiacimi so stresom.
Tieto zmeny mali obzvlášť prominentnú asociáciu s mitochondriami. Tieto malé štruktúry - ktoré vedci označujú ako elektrárne bunky - sú prítomné vo väčšine našich buniek a sú zodpovedné za výrobu energie.
Je prekvapujúce, že u stresového kmeňa D2 myšacieho kmeňa bolo niekoľko génov súvisiacich s mitochondriálnymi funkciami exprimovaných na nižších úrovniach, zatiaľ čo u stresovo odolného B6 kmeňa myší boli tieto exprimované na vyšších úrovniach.
Tím zaznamenal podobný vzorec génovej expresie v krvi zvierat.
Trend tiež u ľudí s panickou poruchou
V druhej časti svojej štúdie pracovali Hovatta a jej kolegovia s 21 dobrovoľníkmi - 6 mužmi a 15 ženami -, ktorí navštevovali ambulantnú jednotku úzkostnej poruchy na Psychiatrickom ústave Maxa Plancka v Mníchove v Nemecku.
Každý účastník mal diagnózu panickej poruchy a žiadny z nich neužíval na tento stav lieky.
Tím vystavil každého účastníka štúdie spúšťaču, ktorý spôsobil jeho záchvat paniky. Počas experimentu vedci odobrali vzorky krvi pred, rovnako ako 1 hodinu a 24 hodín po expozícii.
Keď analyzovali génovú expresiu v bunkách prítomných v krvi dobrovoľníkov, zaznamenali tiež zmeny v génoch, ktoré súviseli s mitochondriami.
Zmeny v génovej expresii sa najviac podobali vzoru pozorovanému u D2 myší vystavených CSDS, pričom niekoľko mitochondriálnych génov bolo exprimovaných v nižších hladinách.
„Aj keď sme teda u oboch kmeňov myší našli opačné vzory génovej expresie, vzorka kmeňa myší s vysokou náchylnosťou na stres sa podobala schéme pacientov s panickou poruchou,“ komentujú autori príspevok.
Na základe ich výsledkov si tím myslí, že to naznačuje, že znížená expresia niekoľkých kľúčových mitochondriálnych génov by mohla viesť k zmenám metabolizmu bunkovej energie u myší a ľudí, ktorí pociťujú úzkosť vyvolanú stresom.
Hovatta sprístupnila údaje zo štúdie verejne a vyzýva ďalších výskumných pracovníkov, aby vyvinuli ďalšie pracovné teórie biologických mechanizmov, ktoré sú základom stresovej úzkosti u ľudí a na zvieracích modeloch.
„O tom, ako môže chronický stres ovplyvňovať metabolizmus bunkovej energie, a tým ovplyvňovať príznaky úzkosti, je známe len veľmi málo. Základné mechanizmy môžu ponúknuť kľúč k novým cieľom pre terapeutické intervencie proti chorobám spojeným so stresom. “
Iiris Hovatta
