В мозге обнаружили «сахарный переключатель» депрессии
Специалисты южнокорейского Института фундаментальных наук сосредоточились на медиальной префронтальной коре — области мозга, которая отвечает за регуляцию настроения. Они обнаружили, что длительный стресс изменяет способ «украшения» белков молекулами сиаловой кислоты — особого типа сахара, который влияет на то, как нейроны взаимодействуют между собой и как долго живут белковые молекулы. Если процесс присоединения сахаров к нейронам, или гликозилирования, нарушается, сигналы между клетками мозга искажаются, что может привести к изменениям поведения и развитию симптомов депрессии.
Гликозилирование долгое время никак не связывали с процессами возникновения психических расстройств. Ученые в основном изучали его роль в развитии рака и нейродегенеративных заболеваний. Теперь же выяснилось, что нарушение этого молекулярного «сахарного покрытия» может перестраивать нормальную коммуникацию между клетками мозга.
Ключевую роль в процессе играет фермент St3gal1, который выполняет финальный этап добавления сахара к белкам. Именно этот небольшой, но критически важный шаг влияет на то, как долго белки функционируют и как они взаимодействуют в синапсах — местах контакта между нейронами.
Используя высокоэффективную масс-спектрометрию, ученые составили карту паттернов гликозилирования в девяти областях мозга здоровых мышей. Каждая область имела свою уникальную «сахарную подпись». При сравнении с мышами, которые находились в состоянии хронического стресса, обнаружилась существенная разница именно в префронтальной коре: нервное напряжение привело к заметному снижению финального этапа гликозилирования и соответствующему падению уровня St3gal1.
Эксперименты показали прямую связь между ферментом и депрессией. Когда ученые «выключили» St3gal1 у здоровых мышей, у животных появились депрессивные симптомы: потеря мотивации и повышенная тревожность. Напротив, увеличение уровня фермента у мышей в стрессе облегчало эти симптомы.
Интересно, что у самок мышей, испытавших хронический стресс, наблюдались поведенческие изменения, но уровень St3gal1 не менялся. Это может указывать на то, что в мужском и женском организме для преодоления стресса работают разные молекулярные пути, что открывает еще одно направление для исследований.
Хотя эксперимент проводился на мышах, и человеческий мозг устроен гораздо сложнее, открытие заставляет нас по-новому взглянуть на природу депрессии. Многие современные антидепрессанты воздействуют на серотонин, но растет понимание, что депрессия — это не просто дефицит этого нейромедиатора. В основе этого расстройства лежат гораздо более сложные механизмы, и новое исследование стало еще одним доказательством этого.
Ранее ученые создали препарат, подавивший симптомы депрессии на восемь недель.
