Modificările în căile energetice ale creierului pot provoca depresie?
Noi cercetări au identificat mutații în codul ADN care pot afecta metabolismul energetic. De asemenea, a găsit o legătură cu tulburarea depresivă majoră.
Organizația Mondială a Sănătății (OMS) descrie depresia drept „principala cauză a dizabilității la nivel mondial”.
Afectează peste 300 de milioane de oameni din întreaga lume.
Experții consideră că mulți factori contribuie la tulburarea depresivă majoră (MDD).
Acestea includ genetica, factorii de mediu, inclusiv abuzul, fiziologia creierului și sistemul imunitar.
O teorie este că tulburările din metabolismul energetic din creier pot contribui la dezvoltarea unei MDD.
Conceptual, acest lucru este relativ ușor de urmat. Creierul are o cerință de energie mult mai mare decât alte organe. Orice perturbare a acestui sistem reglat fin poate avea consecințe drastice.
Știri medicale astăzi a raportat recent despre un studiu în care cercetătorii au șters gena Sirt1 în neuronii excitatori ai creierului anterior la șoarecii masculi. Rezultatul a fost o reducere puternică a numărului de mitocondrii din aceste celule, însoțită de simptome asemănătoare depresiei.
Mitocondriile, așa-numitele centrale ale celulei, sunt compartimente specializate care transformă alimentele pe care le consumăm în energia chimică de care au nevoie celulele noastre pentru a funcționa. Fiecare celulă are multe mitocondrii pentru a asigura o aprovizionare lină de energie.
Dacă le reducem numărul sau perturbăm căile metabolice complicate, celulele pot muri din cauza foametei de energie.
Într-o lucrare publicată recent în jurnal Cercetarea acidului nucleic, oamenii de știință au folosit instrumente bioinformatice pentru a identifica mutații mari în codul genetic al mitocondriilor. Ei au găsit o semnătură moleculară semnificativă a acestora într-un subgrup de probe de creier cu MDD.
Identificarea a aproape 4.500 de mutații
Genele din mitocondrie și unele din nucleul celulei sunt responsabile pentru menținerea centrelor electrice. Mutațiile din aceste locații genetice pot provoca boli mitocondriale. O persoană poate moșteni aceste mutații, dar se pot acumula și în timpul vieții.
Oamenii de știință știu că delețiile, un tip de mutație a ADN-ului în care lipsește o mare parte a codului genetic, provoacă o serie de boli mitocondriale.
Autorul principal al studiului Brooke E. Hjelm - profesor asistent de genomică translațională clinică la Universitatea din California de Sud din Los Angeles - a explicat la MNT că cercetătorii au identificat deja aproximativ 800 de astfel de deleții în genomul mitocondrial.
„Așadar”, a spus ea, „ceea ce am făcut a fost că am exploatat un instrument care este deja disponibil comunității de cercetare numit MapSplice și am dezvoltat un proces, astfel încât să poată fi folosit pentru a detecta și cuantifica ștergerile mitocondriale”.
Acest proiect s-a realizat în laboratorul doctorului Marquis Vawter, la Departamentul de Psihiatrie și Comportament Uman de la Universitatea din California, Irvine, unde Dr. Hjelm și-a finalizat pregătirea postdoctorală în genetică psihiatrică.
Dr. Vawter și laboratorul său studiază ștergerile din ADN-ul mitocondrial de câțiva ani, analizând în special țesutul cerebral al persoanelor cu afecțiuni de sănătate mintală.
În timp ce Hjelm era încrezătoare că instrumentul său de analiză îi va permite să identifice multe ștergeri în eșantioanele sale, a fost surprinsă să găsească atât de multe.
În cele 93 de probe umane - provenite de la 41 de persoane decedate - incluse în studiu, ea a descoperit aproape 4.500 de ștergeri.
Cu toate acestea, nu toate aceste mutații cauzează în mod necesar boli. Dacă o mutație apare doar în câteva dintre mitocondriile din celula unei persoane, restul centralelor pot prelua slăbiciunea. Cu toate acestea, dacă atinge un anumit prag, este posibil ca celula să nu poată continua să funcționeze normal.
„Un lucru pe care l-am găsit deosebit de interesant a fost acela că multe dintre ștergerile pe care le-am detectat (în special cele identificate în mai multe eșantioane) au fost identificate anterior în [cele] cu boli mitocondriale”, a explicat Hjelm.
„Ce înseamnă acest lucru”, a continuat ea, „este că există deleții care au fost observate anterior doar la unul sau câțiva [oameni] cu o boală mitocondrială diagnosticată care sugerează că sunt rare, când de fapt aceste deleții apar probabil la noi toți , pur și simplu nu sunt prezenți la o rată suficient de mare pentru a provoca boli. ”
Un subset de eșantioane MDD au ștergeri
După ce a dezvoltat noul instrument de bioinformatică, Hjelm și colegii săi și-au propus să răspundă la următoarea întrebare: Persoanele cu afecțiuni psihiatrice diagnosticate au dovezi de disfuncție mitocondrială în creier?
Dintre cele 41 de persoane incluse în studiu, nouă au avut un diagnostic de MDD.
Hjelm a găsit un număr mare de ștergeri cu „impact ridicat”, așa cum le numește ea în lucrarea de studiu, în țesutul cerebral de la două dintre persoanele cu MDD.
„Ceea ce vedem în datele noastre este că un subset de [oameni] cu MDD au o deleție mitocondrială mare în creierul lor […].”
Brooke E. Hjelm
Cum ar putea exact ștergerile să provoace depresie?
Potrivit lui Hjelm, „Principiul de bază ar fi că celulele creierului (neuronii) necesită energie pentru a funcționa și a comunica între ele în mod corespunzător și, deoarece aceste celule nu primesc energie din suficientă mitocondrie sănătoasă, nu pot transmite mesajele de la unul o altă regiune sau să răspundă stimulilor externi așa cum ar trebui. ”
Ea a împărtășit, de asemenea, câteva dintre întrebările care rămân, ceea ce include o mai bună înțelegere a „regiunilor creierului susceptibile la acest lucru și [...] ce proporție dintre [persoanele] cu depresie au această problemă mitocondrială specială”.
Determinarea cine poartă deleții în genomul lor mitocondrial va fi un obstacol semnificativ pe care echipa va trebui să îl depășească. Deoarece îndepărtarea țesutului cerebral pentru diagnostic nu este practic, Hjelm a indicat că ar fi necesare noi tehnici de imagistică a creierului sau teste de biomarker.
În cele din urmă, Hjelm speră că acest lucru va permite profesioniștilor din domeniul sănătății să utilizeze o abordare personalizată a medicinii și să adapteze tratamente care sunt cel mai probabil să abordeze cauzele moleculare de bază ale MDD la acești oameni.
