Studie myší zjistila, že mozky s nízkým obsahem serotoninu jsou citlivé na stres

Vědci z Duke University zjistili, že myši s genetickým nedostatkem serotoninu jsou vůči sociálním stresorům zranitelnější než jejich normální vrhu.

Serotonin je důležitý neurotransmiter v mozku a je to chemická látka, která se často podílí na klinické depresi. Vědci zjistili, že po vystavení stresu myši s nedostatkem serotoninu nereagovaly na fluoxetin (Prozac), standardní antidepresivum.

Fluoxetin je selektivní inhibitor zpětného vychytávání serotoninu (SSRI), který zvyšuje přenos serotoninu mezi sousedními neurony.

Nové poznatky mohou pomoci vysvětlit, proč se zdá, že někteří lidé s depresí nereagují na léčbu SSRI, nejběžnějšími antidepresivy na dnešním trhu. Zjištění také poukazují na několik možných terapeutických strategií k prozkoumání deprese rezistentní na léčbu.

"Naše výsledky jsou velmi vzrušující, protože v geneticky definovaném zvířecím modelu nedostatku serotoninu stanoví, že nízký serotonin může být faktorem přispívajícím k rozvoji deprese v reakci na psychosociální stres - a může vést k selhání SSRI zmírnit příznaky deprese, “uvedl hlavní autor Marc Caron, Ph.D.

Přesné příčiny deprese nejsou jasné. Ačkoli si vědci tradičně mysleli, že nízký mozek serotoninu může způsobit depresi, je obtížné tuto myšlenku přímo otestovat a je stále kontroverznější.

Vědci zároveň získali větší uznání mnoha faktorů prostředí - zejména stresu -, které mohou depresi vyvolat nebo zhoršit.

V nové studii vědci použili transgenní myší kmen zvaný Tph2KI, který má v mozku pouze 20–40 procent normální hladiny serotoninu. Tyto myši mají extrémně vzácnou mutaci, která byla poprvé identifikována u malé skupiny lidí s velkou depresí.

Caronova skupina zkoumala, jak myši Tph2KI reagují na různé druhy stresu, a již dříve ukázala, že nedostatek serotoninu může ovlivnit náchylnost k některým druhům stresu, ale nikoli k jiným.

Odborníci se domnívají, že tato nová znalost může mít důsledky pro pochopení toho, jak by nízké hladiny serotoninu mohly přispívat k duševním onemocněním.

Ve studii hlavní autor Benjamin Sachs, Ph.D., postdoktorský výzkumník ve Caronově skupině, testoval reakce těchto myší na typ psychosociálního stresu: stres sociální porážky.

Tým zdůraznil myši tím, že je každý den krátce každý den po dobu sedmi až deseti dnů ubytoval s agresivní cizí myší. Vědci později zkoumali, zda by se testované myši vyhnuly interakci s neznámou myší - chování podobné depresi.

Týden sociálního stresu nebyl dostatečný pro to, aby normální myši vykazovaly známky deprese, ale myši s nedostatkem serotoninu ano. Delší období vystavení stresu vedlo u obou skupin k chování podobnému depresi.

Vědci poté zjistili, že třítýdenní léčba přípravkem Prozac po vystavení stresu zmírnila příznaky podobné depresi u normálních myší, ale nikoli u mutantních myší.

"Prozac a další SSRI fungují tak, že blokují schopnost buněk znovu zachytit serotonin, takže má smysl, že léky by byly méně účinné u zvířat s neobvykle nízkou hladinou serotoninu," řekl Caron.

Několik případových studií naznačuje, že cílení na oblast mozku zvanou laterální habenula by mohlo pomoci zmírnit depresi rezistentní na léčbu. Tato oblast je známá jako „trestající“ oblast mozku, protože její neurony jsou aktivní bez odměny. A vědci si myslí, že hyperaktivní boční habenula může vyvolat depresi.

V nové studii se skupina Caron zaměřila na laterální habenulu s designovým lékem a receptorem, který jim umožňuje řídit aktivitu konkrétních neuronů u živého zvířete. Zjistili, že inhibice laterálních neuronů habenula zvrátila chování sociálního vyhýbání se u myší s deficitem serotoninu.

Přestože léky, které vědci používali, nejsou vhodné pro použití u lidí, objev, že lze použít léky zaměřené na laterální habenulu ke zmírnění depresivního chování u zvířat, je „důležitým prvním krokem,“ uvedla Sachs.

"Dalším krokem je zjistit, jak můžeme tuto oblast mozku vypnout relativně neinvazivním způsobem, který by měl lepší terapeutický potenciál," dodala Sachs.

Další vodítko pro potenciální nové terapie pocházelo z biochemického srovnání mozků mutantních a normálních myší. Vědci zjistili, že se zdá, že sociální stresory se mění tam, kde se v mozku produkuje signální molekula β-katenin u normálních myší, ale ne u myší Tph2KI.

Vezmeme-li v úvahu další důkazy, tato nová zjištění naznačují, že nedostatek serotoninu může blokovat kritickou molekulární dráhu, která zahrnuje β-katenin a která se může podílet na odolnosti.

"Pokud dokážeme určit, co je před a za β-kateninem, mohli bychom přijít s atraktivními drogovými cíli, které by aktivovaly tuto cestu a podporovaly odolnost," řekla Sachs.

Zdroj: Duke University / EurekAlert