Mogu li promjene u energetskim putovima mozga uzrokovati depresiju?

Novo istraživanje otkrilo je mutacije u DNK kodu koje mogu utjecati na metabolizam energije. Također je pronašla vezu s velikim depresivnim poremećajem.

Mogu li mutacije mitohondrija uzrokovati depresiju?

Svjetska zdravstvena organizacija (WHO) opisuje depresiju kao "vodeći uzrok invaliditeta u svijetu".

Utječe na više od 300 milijuna ljudi širom svijeta.

Stručnjaci vjeruju da mnogi čimbenici pridonose velikom depresivnom poremećaju (MDD).

To uključuje genetiku, čimbenike okoliša, uključujući zlostavljanje, fiziologiju mozga i imunološki sustav.

Jedna je teorija da poremećaji u metabolizmu energije u mozgu mogu pridonijeti osobi koja razvija MDD.

Konceptualno, to je relativno lako pratiti. Mozak ima puno veću potrebu za energijom od ostalih organa. Sva poremećaja ovog fino podešenog sustava mogu imati drastične posljedice.

Medicinske vijesti danas nedavno izvijestio o studiji u kojoj su istraživači izbrisali gen Sirt1 u pobudnim neuronima prednjeg mozga u muških miševa. Rezultat je bilo snažno smanjenje broja mitohondrija u tim stanicama, popraćeno simptomima sličnim depresiji.

Mitohondriji, takozvani moćnici stanice, specijalizirani su odjeljci koji hranu koju jedemo pretvaraju u kemijsku energiju potrebnu za funkcioniranje naših stanica. Svaka stanica ima mnogo mitohondrija kako bi osigurala nesmetanu opskrbu energijom.

Ako smanjimo njihov broj ili poremetimo složene metaboličke putove, stanice mogu umrijeti uslijed energetskog gladovanja.

U radu objavljenom nedavno u časopisu Istraživanje nukleinske kiseline, znanstvenici su koristili bioinformatičke alate kako bi identificirali velike mutacije u genetskom kodu mitohondrija. Pronašli su značajan molekularni potpis istih u podskupini uzoraka mozga s MDD-om.

Identificiranje gotovo 4.500 mutacija

Geni unutar mitohondrija i neki unutar stanične jezgre odgovorni su za održavanje snaga. Mutacije na ovim genetskim mjestima mogu uzrokovati mitohondrijske bolesti. Osoba može naslijediti ove mutacije, ali se mogu akumulirati i tijekom svog života.

Znanstvenici znaju da brisanja, vrsta mutacije DNA u kojoj nedostaje velik dio genetskog koda, uzrokuju brojne mitohondrijske bolesti.

Autor vodeće studije Brooke E. Hjelm - docent kliničke translacijske genomike na Sveučilištu Južne Kalifornije u Los Angelesu - objasnio je za MNT da su istraživači već identificirali oko 800 takvih delecija u genomu mitohondrija.

"Dakle," rekla je, "iskoristila sam alat koji je već dostupan istraživačkoj zajednici pod nazivom MapSplice i razvila postupak kako bi se mogao koristiti za otkrivanje i kvantificiranje brisanja mitohondrija."

Ovaj je projekt ostvaren u laboratoriju dr. Marquis Vawtera, na Odjelu za psihijatriju i ljudsko ponašanje na Kalifornijskom sveučilištu, Irvine, gdje je dr. Hjelm završila postdoktorski trening iz psihijatrijske genetike.

Doktor Vawter i njegov laboratorij proučavali su uklanjanje mitohondrijske DNA već nekoliko godina, posebno promatrajući moždano tkivo ljudi s mentalnim zdravljem.

Iako je Hjelm bio uvjeren da će joj njezin alat za analizu omogućiti da identificira mnoga brisanja u svojim uzorcima, iznenadila se kad je pronašla toliko toga.

U 93 ljudska uzorka - koja su došla od 41 umrle osobe - uključenih u studiju, otkrila je gotovo 4.500 brisanja.

Međutim, ne moraju sve te mutacije uzrokovati bolest. Ako se mutacija dogodi samo u nekoliko mitohondrija u ćeliji neke osobe, ostatak elektrana može zaostati. Međutim, ako dosegne određeni prag, stanica možda neće moći nastaviti normalno funkcionirati.

"Jedna stvar koja mi se učinila posebno zanimljivom je da su mnoga brisanja koja sam otkrio (posebno ona identificirana u mnogim uzorcima) prethodno identificirana kod [onih] s mitohondrijskim bolestima", objasnio je Hjelm.

„Što ovo znači", nastavila je, „jest da postoje brisanja koja su prije bila viđena samo kod jednog ili nekolicine [ljudi] s dijagnosticiranom mitohondrijskom bolešću sugerirajući da su rijetka, a zapravo se ta uklanjanja vjerojatno javljaju u svih nas , oni jednostavno nisu dovoljno visoki da uzrokuju bolest. "

Podskupina uzoraka MDD-a ima brisanja

Razvivši novi alat za bioinformatiku, Hjelm i njezini kolege pokušali su odgovoriti na sljedeće pitanje: Imaju li ljudi s dijagnosticiranim psihijatrijskim stanjima dokaze o mitohondrijskoj disfunkciji u mozgu?

Od 41 osobe obuhvaćene istraživanjem, devetero je imalo dijagnozu MDD-a.

Hjelm je pronašla velik broj brisanja s "velikim utjecajem", kako ih ona naziva u studijskom radu, u moždanom tkivu dviju osoba s MDD-om.

"Ono što vidimo u našim podacima je da podskupina [ljudi] s MDD-om ima veliku deleciju mitohondrija u mozgu [...]."

Brooke E. Hjelm

Kako točno brisanja mogu uzrokovati depresiju?

Prema Hjelmu, "Osnovni princip bio bi da vaše moždane stanice (neuroni) trebaju energiju da bi pravilno funkcionirale i međusobno komunicirale, a budući da te stanice ne dobivaju energiju iz dovoljno zdravih mitohondrija, ne mogu prenijeti poruke s jedne regiju na drugu ili odgovorite na vanjske podražaje onako kako bi trebali. "

Također je podijelila neka od preostalih pitanja, što uključuje stjecanje boljeg razumijevanja "koja su područja mozga osjetljiva na ovo i [...] koliki udio [ljudi] s depresijom ima ovo posebno mitohondrijsko pitanje."

Određivanje tko nosi delecije u svom mitohondrijskom genomu bit će značajna prepreka koju će tim morati prevladati. Kako uklanjanje moždanog tkiva za dijagnozu nije praktično, Hjelm je naznačio da će biti potrebne nove tehnike snimanja mozga ili testovi biomarkera.

U konačnici, Hjelm se nada da će to omogućiti zdravstvenim radnicima da koriste personalizirani medicinski pristup i prilagođavaju tretmane koji će najvjerojatnije riješiti osnovne molekularne uzroke MDD-a kod ovih ljudi.

none:  primarna zaštita imunološki sustav - cjepiva shizofrenija