Тривога: чи задіяні мітохондрії?
Нове дослідження свідчить, що порушення енергетичного обміну сприяють виникненню стресу.
Тривожні розлади - це загальний термін для кількох станів, які проявляються такими симптомами, як почуття занепокоєння, страху та паніки.
У США 18,1% населення живе з тривожним розладом. Ці умови включають загальний тривожний розлад, панічний розлад, соціальний тривожний розлад та селективний мутизм.
Стрес, особливо в дитинстві, є фактором ризику розвитку тривожного розладу. Інші фактори ризику включають бути жінкою та родичем із тривожними або депресивними розладами.
Проте, хоча експерти можуть ідентифікувати ці фактори ризику, насправді не ясно, що робить деяких людей більш сприйнятливими до цього стану, ніж інші.
"Основні причини цих відмінностей ще не до кінця зрозумілі, але передбачають взаємодію складних генетичних та екологічних факторів, які різняться у людей, що призводить до сприйнятливості до стресу або стійкості", - пояснює Ійріс Ховатта, професор кафедри психології та логопедії в Гельсінський університет у Фінляндії.
Разом із групою міжнародних співробітників Ховатта досліджує, які біологічні шляхи підтримують тривогу, пов’язану зі стресом, у моделей мишей та людей.
Стрес і стійкість у мишей
Раніше команда показала, що лабораторні миші відрізняються своєю стійкістю до стресів, як і люди. Цікаво, що відсоток стійких мишей неоднаковий у різних штамів.
Відсоток стійкості коливається від 5% у штаму миші DBA / 2NCrl (D2) до 69% у штаму C57BL / 6NCrl (B6).
Представляючи свої останні висновки в журналі PLOS Генетика, Ховатта та її колеги скористалися цим фактом, вивчивши мозок і кров тварин, що належать до цих двох штамів, піддавши їх дії, яку вони називають хронічним стресом соціальної поразки (CSDS).
"Це передбачає 10 днів короткого щоденного протистояння двох [...] мишей-самців, мешканця-агресора та зловмисника, який реагує оборонною, втечею або покірною поведінкою", - пояснюють автори у статті.
"Хоча всі переможені миші відчувають стресові подразники, лише у деяких виникають симптоми, пов'язані зі стресом, що вимірюється як соціальне уникнення, що робить його чудовою моделлю для дослідження механізмів, пов'язаних зі сприйнятливістю та стійкістю".
Після тесту CSDS тварини демонстрували суттєві зміни в експресії генів та рівня білка в області мозку, яка називається ядром ложа stria terminalis (BNST).
BNST знаходиться в передньому мозку, і дослідники все частіше пов'язують його зі станами психічного здоров'я, пов'язаними зі стресом.
Ці зміни особливо помітно асоціювались з мітохондріями. Ці невеликі структури - які вчені називають електростанціями клітини - є в більшості наших клітин і відповідають за виробництво енергії.
Вражаюче, що у стресочутливого штаму миші D2 кілька генів, пов'язаних з мітохондріальними функціями, експресувались на нижчих рівнях, тоді як у стресостійких штамів мишей B6 вони експресувались на більш високих рівнях.
Команда побачила подібний зразок експресії генів у крові тварин.
Тенденція також у людей з панічним розладом
У другій частині свого дослідження Ховатта та її колеги працювали з 21 волонтером - 6 чоловіками та 15 жінками - які відвідували амбулаторно-поліклінічний відділ Інституту психіатрії імені Макса Планка в Мюнхені, Німеччина.
Кожен учасник мав діагноз панічного розладу, і жоден не приймав ліки від цього захворювання.
Кожна команда піддала кожного учасника дослідження тригеру, який змушує їх переживати панічну атаку. Під час експерименту дослідники збирали зразки крові до, а також через 1 годину та 24 години після впливу.
Проаналізувавши експресію генів у клітинах, присутніх у крові добровольців, вони також побачили зміни в генах, які вони асоціювали з мітохондріями.
Зміни в експресії генів найбільше нагадували модель, яку спостерігали у мишей D2, підданих дії CSDS, з кількома генами мітохондрій, експресованими на нижчих рівнях.
"Таким чином, хоча ми виявили протилежні закономірності експресії генів у двох штамів миші, структура сильно сприйнятливого до стресу штаму миші нагадувала таку, як у пацієнтів з панічним розладом", - коментують автори у статті.
Грунтуючись на їх результатах, команда вважає, що це вказує на те, що знижена експресія кількох ключових мітохондріальних генів може призвести до змін у клітинному енергетичному метаболізмі у мишей та людей, які відчувають тривогу, спричинену стресом.
Ховатта зробила дані дослідження загальнодоступними та пропонує іншим дослідникам розробити подальші робочі теорії щодо біологічних механізмів, що лежать в основі стресової тривожності у людей та моделей тварин.
«Дуже мало відомо про те, як хронічний стрес може впливати на клітинний енергетичний обмін і тим самим впливати на симптоми тривоги. Механізми, що лежать в основі, можуть запропонувати ключ до нових цілей терапевтичних втручань, пов'язаних зі стресом. "
Ійріс Говатта
