Studie myší propojuje stres dospívajících s duševními chorobami dospělých

Nový laboratorní výzkum na hlodavcích naznačuje, že zvýšený stresový hormon v dospívání může souviset s těžkou duševní chorobou v dospělosti.

Vědci Johns Hopkins poznamenali, že dospívání je kritickým obdobím pro vývoj mozku. Během této fáze by hojnost hormonů mohla potenciálně způsobit genetické změny, které by mohly vést k těžkým duševním onemocněním mezi jednotlivci

Zjištění uvedená v časopise Věda, může mít rozsáhlé důsledky jak v prevenci, tak v léčbě schizofrenie, těžké deprese a dalších duševních chorob.

"Objevili jsme mechanismus, jak mohou faktory prostředí, jako jsou stresové hormony, ovlivnit fyziologii mozku a způsobit duševní onemocnění," uvedla vedoucí studie Akira Sawa, MD, Ph.D., profesorka psychiatrie a behaviorálních věd na Lékařská fakulta Johns Hopkins University.

"U myší jsme prokázali, že stres v dospívání může ovlivnit expresi genu, který kóduje klíčový neurotransmiter související s duševními funkcemi a psychiatrickými chorobami." I když se předpokládá, že se na vývoji duševních nemocí podílí mnoho genů, můj vnitřní pocit je, že faktory prostředí jsou pro tento proces kriticky důležité. “

Vědci se rozhodli simulovat sociální izolaci spojenou s obtížnými roky adolescentů v lidských dospívajících.

Zjistili, že izolace zdravých myší od jiných myší po dobu tří týdnů během ekvivalentu dospívání hlodavců neměla žádný vliv na jejich chování. Ale když myši, o nichž je známo, že mají genetickou predispozici k charakteristikám duševních chorob, byly izolovány podobně, vykazovaly chování spojené s duševními chorobami, jako je hyperaktivita.

Tyto myši také nedokázaly plavat, když byly umístěny do bazénu, což je nepřímý korelát lidské deprese.

Když byly izolované myši s genetickými rizikovými faktory pro duševní onemocnění vráceny do skupinového ustájení s jinými myšmi, pokračovaly v projevování těchto abnormálních chování, což naznačuje, že účinky izolace trvaly do ekvivalentu dospělosti.

"Genetické rizikové faktory v těchto experimentech byly nezbytné, ale ne dostatečné, aby způsobily chování spojené s duševními chorobami u myší," řekla Sawa. "K přidání dramatických změn chování stačilo pouze přidání vnějšího stresoru - v tomto případě nadměrného kortizolu souvisejícího se sociální izolací."

Vyšetřovatelé nejen zjistili, že „duševně nemocné“ myši měly zvýšené hladiny kortizolu, známého jako stresový hormon, protože se vylučuje ve vyšších hladinách během reakce těla na boj nebo útěk.

Zjistili také, že tyto myši měly významně nižší hladiny neurotransmiteru dopaminu ve specifické oblasti mozku zapojené do vyšších mozkových funkcí, jako je emoční kontrola a poznávání.

V klinických studiích byly navrženy změny dopaminu v mozku pacientů se schizofrenií, depresí a poruchami nálady, ale mechanismus klinického dopadu zůstává nepolapitelný.

Aby zjistili, zda hladiny kortizolu ovlivňují hladiny dopaminu v mozku a vzorce chování dospělých u abnormálních myší, dali jim vyšetřovatelé sloučeninu zvanou RU486, o které je známo, že blokuje buňky v přijímání kortizolu. (Droga je obecně známá jako „potratová pilulka“.)

Všechny příznaky ustoupily. RU486 byl také studován v klinické studii u lidí s obtížně léčitelnou psychotickou depresí, která vykazuje určité výhody. "Myši plavaly déle, byly méně hyperaktivní a jejich hladiny dopaminu se normalizovaly," říká Sawa.

Aby osvětlil, jak a proč se myši zlepšily, studoval Sawa a jeho tým genovou tyrosinhydroxylázu (Th) a zjistili, že environmentálně indukované epigenetické změny omezují schopnost genu dělat svou práci - což je vytvoření enzymu, který reguluje hladinu dopaminu . Bez plně fungujícího Th jsou hladiny dopaminu abnormálně nízké.

Vědci dlouho studovali genové mutace - trvalé změny DNA, které mohou vylepšit normální funkci konkrétního genu. Epigenetické změny naopak nemění skutečná písmena sekvence DNA. Místo toho přidávají chemickou skupinu, jako je methyl, která může ovlivnit funkci DNA.

Tyto změny mohou být přechodné, zatímco genetické mutace jsou trvalé.

Sawa uvedla, že nová studie poukazuje na potřebu přemýšlet o lepší preventivní péči o teenagery, kteří mají v rodině duševní choroby, včetně úsilí o jejich ochranu před sociálními stresory, jako je zanedbávání.

Mezitím, pochopením kaskády událostí, ke kterým dochází, když jsou hladiny kortizolu zvýšeny, mohou vědci vyvinout nové sloučeniny, které by se zaměřily na psychiatrické poruchy s těžkou léčbou s méně vedlejšími účinky, než má RU486.

Zdroj: Johns Hopkins Medicine