Новое генетическое открытие дает ключ к персонализированному лечению депрессии

краткое содержание: Ген NPAS4 может играть важную роль в связи длительного стресса с депрессией и депрессивным поведением. Полученные результаты могут привести к новым целенаправленным методам лечения хронической стрессовой депрессии.

источник: Медицинский университет Южной Каролины

Группа ученых из Медицинского университета Южной Каролины (MUSC) определила ген, регулирующий стресс, который играет роль в связи между длительным стрессом и распространенным типом депрессивного поведения у мышей.

В частности, этот ген был необходим для длительного стресса, чтобы вызвать потерю интереса к деятельности, которая когда-то была полезной или приятной, что часто называют ангедонией.

Однако этот ген не играл роли в других распространенных симптомах, подобных депрессии, таких как социальное избегание и повышенное тревожное поведение. Команда недавно сообщила о своих выводах в eLife.

Исследованием руководили нейробиологи Макото Танигути, доктор философии, и Кристофер Коуэн, доктор философии, а также Брэндон Хьюз, доктор философии, который во время исследования был аспирантом в области неврологии в MUSC, а сейчас является постдокторантом в Школе Икана. медицины на горе Синай.

Обнаружение того, что генетический путь влияет только на один тип депрессивного поведения, сказал Танигути, может повлиять на то, как мы справляемся с депрессией.

«Если мы сможем найти отдельные механизмы различных симптомов, мы сможем конкретно нацелиться на эти симптомы в будущих терапевтических стратегиях», — сказал он.

Кван, председатель нейробиологии MUSC, член научного совета Фонда исследований мозга и поведения и близкий сотрудник Танигути, объяснил, что не у всех, кто испытывает длительный стресс, развивается депрессия.

«Многие люди могут оправиться от хронического стресса», — сказал он.

Однако у некоторых людей, которые испытывают частые стрессы, развиваются симптомы депрессии. Понимание того, как стресс и депрессия связаны в мозге, может помочь нам разработать более эффективные методы лечения людей с психическими расстройствами.

Как стресс влияет на мозг

Танигути возглавляет лабораторию в Департаменте неврологии, которая изучает взаимосвязь между стрессом и депрессией в мозге. Он сказал, что длительный стресс у мышей снижает работу лобной части мозга.

Люди с большим депрессивным расстройством часто испытывают снижение мозговой активности в одной и той же части мозга. Ученые долгое время считали, что потеря мозговой активности в лобной части мозга способствует появлению симптомов депрессии.

Танигути и Кван задались вопросом, может ли быть важный посредник, связывающий длительный стресс с развитием депрессивного поведения.

Они знали, что ген NPAS4 участвует в функционировании части мозга, называемой префронтальной корой. Они также знали, что он действует как «главный регулятор», что означает, что он может изменять способ экспрессии многих генов в зависимости от активности мозга.

Воздействие стресса на мышей вызывает высвобождение NPAS4 в префронтальной коре. Напротив, NPAS4 изменяет экспрессию генов и снижает функционирование этой важной области мозга, связанной с вознаграждением. Это изменение в экспрессии генов также наблюдается в мозге людей с психическими расстройствами, такими как депрессия.

Исследовательская группа предположила, что NPAS4 может играть важную роль в связывании длительного стресса с депрессивным поведением.

Чтобы проверить эту гипотезу, команда манипулировала NPAS4 у стрессированных мышей и наблюдала за их поведением. Удивительно, но NPAS4 не влиял на все виды депрессивного поведения — только на потерю интереса к приятным занятиям. NPAS4 не участвовал в социальном избегании или тревожном поведении.

Один размер не подходит для всех

Выводы группы показывают, что не существует единого центрального механизма, с помощью которого стресс вызывает разнообразные симптомы депрессии. С другой стороны, несколько путей могут связать стресс с различными типами симптомов.

В руководствах по диагностике перечислены различные симптомы депрессии, в том числе упадок сил, проблемы со сном и трудности с концентрацией внимания. Однако у большинства пациентов с большим депрессивным расстройством проявляются лишь несколько общих симптомов. Другими словами, депрессия не подходит всем.

Результаты исследования, которые определяют новый мозговой механизм, связанный с депрессивными симптомами, поддерживают идею лечения психических расстройств на уровне симптомов, а не на уровне диагностики. Они также предполагают, что эффективные методы лечения могут быть нацелены на определенные механизмы мозга.

«Я воодушевлен идеей, что мы можем начать фокусироваться на отдельных симптомах», — сказал Кван.

Кван объяснил, что некоторые симптомы депрессии могут также проявляться у людей с другими психическими расстройствами, такими как тревожные расстройства, расстройство, связанное с употреблением психоактивных веществ, и шизофрения.

Ориентация на конкретные симптомы может быть способом обеспечить более эффективное и персонализированное лечение. Например, транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) — это неинвазивное лечение людей с депрессией, и оно обычно используется, когда другие методы лечения неэффективны.

Во время ТМС электронная магнитная катушка помещается у лба человека, и магнитные поля стимулируют нервные клетки в головном мозге. Результаты этого исследования могут помочь узнать, как более эффективно воздействовать на части мозга, наиболее важные для симптомов человека.

«Депрессия — это смешанная вещь — у разных людей разные симптомы», — сказал Кван.

«Понимание механизмов мозга, лежащих в основе различных симптомов, и признание их способности различать их, вероятно, проложит путь для подходов точной медицины к лечению конкретных симптомов у людей с психическими расстройствами».

Финансирование: Пилотное финансирование от Института клинических и трансляционных исследований Южной Каролины помогло поддержать ранние этапы этой работы, а также грант для молодых исследователей Национального альянса исследований шизофрении и депрессии (NARSAD) от Фонда исследований мозга и поведения.

Об этой новости генетика и депрессия

автор: Кимберли МакГи
источник: Медицинский университет Южной Каролины
коммуникация: Кимберли МакГи — Медицинский университет Южной Каролины
картина: Изображение находится в общественном достоянии

Исходный поиск: открытый доступ.
«NPAS4 в медиальной префронтальной коре опосредует вызванное хроническим стрессом социальное поражение, поведение, подобное ангедонии, и сниженные синапсы возбуждения.Автор Макото Танигути и др. электронная жизнь

Резюме

NPAS4 в медиальной префронтальной коре опосредует вызванное хроническим стрессом социальное поражение, поведение, подобное ангедонии, и сниженные синапсы возбуждения.

Хронический стресс может вызывать нарушения в системе вознаграждения (т. е. ангедонию) и другие распространенные симптомы, связанные с депрессивными расстройствами, а также дефекты нейронных цепей в медиальной префронтальной коре (мПФК).

Однако молекулярные механизмы, с помощью которых хронический стресс усиливает депрессивное и гипофронтально-дефицитное поведение, остаются неясными. Здесь мы показываем, что фактор транскрипции, регулирующий активность нейронов, NPAS4, в mPFC регулируется хроническим стрессом социального поражения (CSDS) и необходим в этой области мозга для вызванных CSDS изменений предпочтения сахарозы и нормальной мотивации вознаграждения у крыс. Интересно, что NPAS4 не требуется для вызванного CSDS социального избегания или тревожного поведения.

Мы также обнаружили, что mPFC NPAS4 необходим для индуцированного CSDS снижения плотности шипиков пирамидных нейронов, возбуждающей синаптической передачи и пресинаптической функции, что указывает на взаимосвязь между нарушением возбуждающей синаптической передачи и проявлением ангедоноподобного поведения у мышей.

Наконец, анализ мышиной ткани mPFC показал, что NPAS4 регулирует экспрессию нескольких генов, связанных с глутаматергическими синапсами и функцией рибосом, экспрессию генов с повышенной экспрессией у животных, восприимчивых к CSDS, и дифференциальную экспрессию генов в посмертном человеческом мозге пациентов с распространенными психоневрологическими расстройствами. . , включая депрессию.

В совокупности наши результаты позиционируют NPAS4 как ключевой медиатор хронической стресс-индуцированной лобной гипостимуляции и поведения, подобного ангедонии.