Беспокойство: вовлечены ли митохондрии?
Новое исследование предполагает, что нарушения энергетического обмена способствуют возникновению тревоги, связанной со стрессом.
Тревожные расстройства - это общий термин для нескольких состояний, которые проявляются такими симптомами, как чувство беспокойства, страха и паники.
В Соединенных Штатах 18,1% населения живут с тревожным расстройством. Эти состояния включают общее тревожное расстройство, паническое расстройство, социальное тревожное расстройство и избирательный мутизм.
Стресс, особенно в детстве, является фактором риска развития тревожного расстройства. Другие факторы риска включают принадлежность к женскому полу и наличие у родственника тревожных или депрессивных расстройств.
Тем не менее, хотя эксперты могут идентифицировать эти факторы риска, не совсем ясно, что делает некоторых людей более восприимчивыми к этому состоянию, чем других.
«Основные причины этих различий еще не до конца понятны, но связаны с взаимодействием сложных генетических факторов и факторов окружающей среды, которые различаются у разных людей, что приводит к стрессовой восприимчивости или устойчивости», - объясняет Иирис Ховатта, профессор кафедры психологии и логопедии в Университет Хельсинки в Финляндии.
Вместе с командой международных сотрудников Ховатта исследовал, какие биологические пути лежат в основе тревожности, связанной со стрессом, у мышей и людей.
Стресс и устойчивость у мышей
Команда ранее показала, что лабораторные мыши различаются по устойчивости к стрессу, как и люди. Интересно, что процент жизнеспособных мышей неодинаков в разных линиях.
Процент устойчивости колеблется от 5% в линии мышей DBA / 2NCrl (D2) до 69% в линии C57BL / 6NCrl (B6).
Представление своих последних результатов в журнале PLOS Genetics, Ховатта и ее коллеги использовали этот факт, изучая мозг и кровь животных, принадлежащих к этим двум штаммам, после того, как подвергали их так называемому стрессу хронического социального поражения (CSDS).
«Он включает в себя 10 дней короткой ежедневной конфронтации двух […] мышей-самцов, резидента-агрессора и злоумышленника, который реагирует защитным, бегущим или покорным поведением», - поясняют авторы в статье.
«Хотя все побежденные мыши испытывают стрессовые стимулы, только у некоторых появляются связанные со стрессом симптомы, измеряемые как социальное избегание, что делает их отличной моделью для исследования механизмов, связанных с восприимчивостью и сопротивляемостью».
После теста CSDS у животных наблюдались значительные изменения в экспрессии генов и уровнях белка в области мозга, называемой ядром ложа концевой полоски (BNST).
BNST находится в переднем мозге, и исследователи все чаще связывают его с состояниями психического здоровья, связанными со стрессом.
Эти изменения особенно ярко связаны с митохондриями. Эти небольшие структуры, которые ученые называют электростанциями клеток, присутствуют в большинстве наших клеток и отвечают за производство энергии.
Поразительно, что в стрессоустойчивой линии мышей D2 несколько генов, связанных с митохондриальными функциями, экспрессировались на более низких уровнях, тогда как в стрессоустойчивой линии мышей B6 они экспрессировались на более высоких уровнях.
Команда увидела похожий образец экспрессии генов в крови животных.
Тенденция также у людей с паническим расстройством
Во второй части своего исследования Ховатта и ее коллеги работали с 21 добровольцем - 6 мужчинами и 15 женщинами - которые посещали амбулаторное отделение тревожного расстройства в Институте психиатрии Макса Планка в Мюнхене, Германия.
Каждому участнику был поставлен диагноз панического расстройства, и никто не принимал лекарства от этого состояния.
Команда познакомила каждого участника исследования с триггером, который вызывает у них паническую атаку. В ходе эксперимента исследователи собрали образцы крови до, а также через 1 час и 24 часа после воздействия.
Когда они проанализировали экспрессию генов в клетках, присутствующих в крови добровольцев, они также увидели изменения в генах, которые они связывают с митохондриями.
Изменения в экспрессии генов наиболее близко напоминали паттерн, наблюдаемый у мышей D2, подвергшихся воздействию CSDS, с несколькими митохондриальными генами, экспрессируемыми на более низких уровнях.
«Таким образом, несмотря на то, что мы обнаружили противоположные паттерны экспрессии генов в двух линиях мышей, паттерн высокочувствительных к стрессу мышей напоминал таковой у пациентов с паническим расстройством», - комментируют авторы в статье.
Основываясь на своих результатах, команда считает, что это указывает на то, что снижение экспрессии нескольких ключевых митохондриальных генов может привести к изменениям клеточного энергетического метаболизма у мышей и людей, которые испытывают вызванное стрессом беспокойство.
Ховатта сделал данные исследования общедоступными и предлагает другим исследователям разработать дальнейшие рабочие теории о биологических механизмах, лежащих в основе вызванной стрессом тревоги у людей и животных.
«Очень мало известно о том, как хронический стресс может влиять на энергетический метаболизм клеток и тем самым влиять на симптомы тревоги. Основные механизмы могут стать ключом к новым целям терапевтического вмешательства при заболеваниях, связанных со стрессом ».
Иирис Ховатта
