Ali lahko spremembe v možganskih energetskih poteh povzročijo depresijo?
Nove raziskave so odkrile mutacije v kodi DNA, ki lahko vplivajo na presnovo energije. Ugotovila je tudi povezavo do velike depresivne motnje.
Svetovna zdravstvena organizacija (WHO) depresijo opisuje kot "vodilni vzrok invalidnosti po vsem svetu."
Prizadene več kot 300 milijonov ljudi po vsem svetu.
Strokovnjaki menijo, da številni dejavniki prispevajo k večji depresivni motnji (MDD).
Sem spadajo genetika, okoljski dejavniki, vključno z zlorabo, možganska fiziologija in imunski sistem.
Ena od teorij je, da lahko motnje v presnovi energije v možganih prispevajo k razvoju MDD.
Konceptualno je temu razmeroma enostavno slediti. Možgani imajo veliko večjo potrebo po energiji kot drugi organi. Vsaka motnja tega natančno nastavljenega sistema ima lahko drastične posledice.
Medicinske novice danes je pred kratkim poročal o študiji, v kateri so raziskovalci izbrisali gen Sirt1 v vzbujevalnih nevronih možganov pri samcih miši. Rezultat tega je bilo močno zmanjšanje števila mitohondrijev v teh celicah, ki ga spremljajo simptomi, podobni depresiji.
Mitohondriji, tako imenovani elektrarni celice, so specializirani predelki, ki hrano, ki jo jemo, pretvorijo v kemično energijo, ki jo potrebujejo za delovanje naših celic. Vsaka celica ima veliko mitohondrijev, ki zagotavljajo nemoteno oskrbo z energijo.
Če zmanjšamo njihovo število ali motimo zapletene presnovne poti, lahko celice odmirajo zaradi energijskega stradanja.
V prispevku, objavljenem pred kratkim v reviji Raziskave nukleinske kisline, so znanstveniki z bioinformatičnimi orodji prepoznali velike mutacije v genski kodi mitohondrijev. Ugotovili so pomemben molekularni podpis le-teh v podskupini možganskih vzorcev z MDD.
Ugotovitev skoraj 4.500 mutacij
Geni v mitohondrijih in nekateri v jedru celice so odgovorni za vzdrževanje moči. Mutacije na teh genetskih lokacijah lahko povzročijo mitohondrijske bolezni. Oseba lahko te mutacije podeduje, lahko pa se kopičijo tudi v njihovem življenju.
Znanstveniki vedo, da izbrisi, vrsta mutacije DNA, pri kateri manjka velik del genetske kode, povzročajo številne mitohondrijske bolezni.
Vodilna avtorica študije Brooke E. Hjelm - docentka za klinično translacijsko genomiko na Univerzi v Južni Kaliforniji v Los Angelesu - je pojasnila MNT da so raziskovalci v mitohondrijskem genomu že ugotovili približno 800 takih izbrisov.
"Torej," je dejala, "kar sem storila, sem izkoristila orodje, ki je že na voljo raziskovalni skupnosti, imenovano MapSplice, in razvila postopek, ki ga je mogoče uporabiti za odkrivanje in kvantifikacijo mitohondrijskih izbrisov."
Ta projekt se je uresničil v laboratoriju dr. Marquis Vawterja na Oddelku za psihiatrijo in človeško vedenje na Kalifornijski univerzi v Irvinu, kjer je dr. Hjelm zaključila podoktorsko izobraževanje iz psihiatrične genetike.
Dr. Vawter in njegov laboratorij že nekaj let preučujeta odstranjevanje mitohondrijske DNK, natančneje na možgansko tkivo ljudi z motnjami v duševnem zdravju.
Medtem ko je bila Hjelm prepričana, da ji bo njeno orodje za analizo omogočilo prepoznati veliko izbrisov v svojih vzorcih, je bila presenečena, ko jih je našla toliko.
V 93 vzorcih ljudi, ki jih je vzel 41 umrlih posameznikov, vključenih v študijo, je odkrila skoraj 4500 izbrisov.
Vse te mutacije pa ne povzročajo nujno bolezni. Če se mutacija pojavi le v nekaj mitohondrijih v človekovi celici, lahko preostali pogonski objekti popustijo. Če doseže določen prag, celica morda ne bo mogla normalno delovati.
"Še posebej zanimivo se mi je zdelo, da so bili številni izbrisi, ki sem jih odkril (zlasti tisti, odkriti v številnih vzorcih), že bili identificirani pri [tistih] z mitohondrijskimi boleznimi," je pojasnil Hjelm.
»Kaj to pomeni,« je nadaljevala, »je to, da obstajajo izbrisi, ki so jih prej opazili le pri enem ali nekaj [ljudeh] z diagnosticirano mitohondrijsko boleznijo, kar kaže na to, da so redki, čeprav se dejansko ti izbrisi verjetno pojavijo pri vseh nas. , preprosto jih ni dovolj, da bi povzročili bolezen. "
Podmnožica vzorcev MDD ima izbrisane dele
Ko so razvili novo orodje za bioinformatiko, so se Hjelm in njeni sodelavci odločili odgovoriti na naslednje vprašanje: Ali imajo ljudje z diagnosticiranimi psihiatričnimi stanji dokaze o mitohondrijski disfunkciji v možganih?
Od 41 ljudi, vključenih v študijo, jih je devet imelo diagnozo MDD.
Hjelm je pri možganih od dveh oseb z MDD v možganskem tkivu našla veliko število delecij z visokim učinkom, kot jih imenuje v študijskem prispevku.
"V naših podatkih opažamo, da ima podskupina [ljudi] z MDD v možganih veliko delecijo mitohondrijev [...]."
Brooke E. Hjelm
Kako natančno lahko izbrisi povzročijo depresijo?
Po Hjelmovih besedah bi bilo "osnovno načelo, da vaše možganske celice (nevroni) potrebujejo energijo za pravilno delovanje in medsebojno komunikacijo, in ker te celice ne dobivajo energije iz dovolj zdravih mitohondrijev, ne morejo posredovati sporočil ene ali se na zunanje dražljaje odzove tako, kot bi se morali. "
Prav tako je delila nekatera vprašanja, ki ostajajo, kar vključuje boljše razumevanje "katere možganske regije so dovzetne za to in [...] kolikšen delež [ljudi] z depresijo ima to posebno mitohondrijsko težavo."
Ugotovitev, kdo nosi delecije v svojem mitohondrijskem genomu, bo pomembna ovira, ki jo bo ekipa morala premagati. Ker odstranjevanje možganskega tkiva za diagnozo ni praktično, je Hjelm navedel, da bodo potrebne nove tehnike slikanja možganov ali testi biomarkerjev.
Nazadnje Hjelm upa, da bo to omogočilo zdravstvenim delavcem, da uporabljajo prilagojen medicinski pristop in prilagajajo zdravljenje, ki bo najverjetneje odpravilo osnovne molekularne vzroke MDD pri teh ljudeh.
