Môžu zmeny v energetických dráhach mozgu spôsobiť depresiu?
Nový výskum identifikoval mutácie v DNA kóde, ktoré môžu ovplyvniť energetický metabolizmus. Tiež sa zistila súvislosť s veľkou depresívnou poruchou.
Svetová zdravotnícka organizácia (WHO) popisuje depresiu ako „hlavnú príčinu zdravotného postihnutia na celom svete“.
Postihuje viac ako 300 miliónov ľudí na celom svete.
Odborníci sa domnievajú, že k veľkej depresívnej poruche (MDD) prispieva veľa faktorov.
Patria sem genetika, faktory prostredia vrátane zneužívania, fyziológia mozgu a imunitný systém.
Jedna z teórií hovorí, že poruchy energetického metabolizmu v mozgu môžu prispievať k rozvoju MDD u človeka.
Koncepčne je to relatívne ľahké sledovať. Mozog má oveľa vyššiu potrebu energie ako iné orgány. Akékoľvek poruchy tohto jemne vyladeného systému môžu mať drastické následky.
Lekárske správy dnes nedávno informovali o štúdii, v ktorej vedci gén vymazali Sirt1 v excitačných neurónoch predného mozgu u samcov myší. Výsledkom bolo výrazné zníženie počtu mitochondrií v týchto bunkách sprevádzané príznakmi podobnými depresii.
Mitochondrie, takzvané energetické bunky, sú špecializované oddelenia, ktoré premieňajú jedlo, ktoré konzumujeme, na chemickú energiu, ktorú naše bunky potrebujú na svoje fungovanie. Každá bunka má veľa mitochondrií, aby zabezpečila plynulý prísun energie.
Ak znížime ich počet alebo narušíme zložité metabolické dráhy, bunky môžu zomrieť v dôsledku energetického hladovania.
V článku publikovanom nedávno v časopise Výskum nukleových kyselín, vedci použili bioinformatické nástroje na identifikáciu veľkých mutácií v genetickom kóde mitochondrií. Našli ich významný molekulárny podpis v podskupine vzoriek mozgu s MDD.
Identifikácia takmer 4 500 mutácií
Gény v mitochondriách a niektoré v jadre bunky sú zodpovedné za udržanie chodu elektrární. Mutácie v týchto genetických polohách môžu spôsobiť mitochondriálne ochorenia. Osoba môže tieto mutácie dediť, ale môžu sa hromadiť aj počas života.
Vedci vedia, že delécie, typ mutácie DNA, v ktorých chýba veľká časť genetického kódu, spôsobujú množstvo mitochondriálnych chorôb.
Vedúca autor štúdie Brooke E. Hjelm - odborná asistentka klinickej translačnej genomiky na University of Southern California v Los Angeles - vysvetlila MNT že vedci už identifikovali asi 800 takýchto delécií v mitochondriálnom genóme.
„Takže,“ povedala, „to, čo som urobila, bolo, že som využil nástroj, ktorý je už k dispozícii výskumnej komunite s názvom MapSplice, a vyvinul som postup, pomocou ktorého by bolo možné detegovať a kvantifikovať mitochondriálne delécie.“
Tento projekt sa dočkal uskutočnenia v laboratóriu Dr. Markíza Vawtera na Katedre psychiatrie a ľudského správania na Kalifornskej univerzite v Irvine, kde doktorka Hjelm absolvovala postdoktorandský výcvik v psychiatrickej genetike.
Dr. Vawter a jeho laboratórium niekoľko rokov študujú delécie v mitochondriálnej DNA, konkrétne sa zameriavajú na mozgové tkanivá ľudí s duševným zdravím.
Aj keď si bola Hjelm istá, že jej analytický nástroj jej umožní identifikovať veľa delécií vo vzorkách, bola prekvapená, že ich našla dosť.
V 93 ľudských vzorkách - ktoré pochádzali od 41 zosnulých jedincov - zahrnutých do štúdie, objavila takmer 4 500 delécií.
Nie všetky tieto mutácie však nevyhnutne spôsobujú ochorenie. Ak sa mutácia vyskytne iba v niekoľkých mitochondriách v bunke človeka, zvyšok mocenských síl môže uvoľniť rezervu. Ak však dosiahne určitú prahovú hodnotu, bunka nemusí byť schopná pokračovať v normálnom fungovaní.
"Jedna vec, ktorú som považoval za obzvlášť zaujímavú, bolo to, že veľa delécií, ktoré som detekoval (najmä tie, ktoré boli identifikované v mnohých vzorkách), bolo predtým identifikovaných u [tých] s mitochondriálnymi chorobami," vysvetlil Hjelm.
„Čo to znamená,“ pokračovala, „je to, že existujú delécie, ktoré sa predtým vyskytli iba u jedného alebo niekoľkých [ľudí] s diagnostikovanou mitochondriálnou chorobou, čo naznačuje, že sú zriedkavé, hoci v skutočnosti sa tieto delécie vyskytujú pravdepodobne u nás všetkých. , len nie sú prítomné v dostatočne vysokej miere na to, aby spôsobili ochorenie. “
Podskupina vzoriek MDD má vymazané údaje
Pri vývoji nového bioinformatického nástroja sa Hjelm a jej kolegovia rozhodli odpovedať na nasledujúcu otázku: Majú ľudia s diagnostikovanými psychiatrickými stavmi dôkazy o mitochondriálnej dysfunkcii v mozgu?
Zo 41 ľudí zahrnutých do štúdie malo deväť diagnózu MDD.
Hjelmová našla veľké množstvo „vysoko pôsobivých“ delécií, ako ich nazýva v štúdii, v mozgovom tkanive od dvoch jedincov s MDD.
"To, čo vidíme v našich dátach, je, že podmnožina [ľudí] s MDD má veľkú mitochondriálnu deléciu v mozgu [...]."
Brooke E. Hjelm
Ako presne môže odstránenie spôsobiť depresiu?
Podľa Hjelma „Základným princípom by bolo, že vaše mozgové bunky (neuróny) vyžadujú energiu na správne fungovanie a vzájomnú komunikáciu. Pretože tieto bunky neprijímajú energiu z dostatku zdravých mitochondrií, nemôžu prenášať správy od jedného človeka. regiónu na iný región alebo reagujú na vonkajšie podnety tak, ako by mali. “
Zdieľala tiež niektoré z zostávajúcich otázok, ktoré zahŕňajú lepšie pochopenie toho, „ktoré oblasti mozgu sú na to náchylné a [...] aký podiel [ľudí] s depresiou má tento konkrétny mitochondriálny problém.“
Určenie toho, kto nesie delécie vo svojom mitochondriálnom genóme, bude významnou prekážkou, ktorú bude musieť tím prekonať. Pretože odstránenie mozgového tkaniva na diagnostiku nie je praktické, Hjelm naznačil, že budú potrebné nové techniky zobrazovania mozgu alebo testy biomarkerov.
Hjelm nakoniec dúfa, že to umožní zdravotníckym pracovníkom používať prístup prispôsobenej medicíny a prispôsobené liečby, ktoré s najväčšou pravdepodobnosťou budú riešiť základné molekulárne príčiny MDD u týchto ľudí.
