Как запускаются психоз и депрессия

Ученые из Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН изучили мозг мышей с агрессивной и подавленной формами поведения, появившимися из-за нарушений в психике и моторике. Выяснилось, что у агрессивных мышей ген, отвечающий за настроение и реакцию, работает активнее, чем у депрессивных.

Результаты исследования помогут при создании более эффективных лекарств от болезней нервной системы. Работа — часть проекта, поддержанного грантом Российского научного фонда.

Головной мозг — процессор человеческого тела. Одна из его структур, полосатое тело, контролирует последовательность движений человека. При многих нейродегенеративных заболеваниях, когда гибнут нервные клетки (например, при болезнях Хантингтона и Паркинсона), нарушается моторика больных. Существующие способы лечения помогают только компенсировать некоторые симптомы, но не устранять их.

Исследователи смоделировали появление моторных нарушений в экспериментах на мышах. Для этого они разработали модель хронического социального конфликта. На фоне психоза и повышенной агрессивности у первой группы мышей развивается гиперактивность, часто они бесцельно повторяют одни и те же движения. У подавленных мышей, наоборот, появляется гипоактивность: они заторможены, медленно реагируют на происходящее.

Ранее ученые выяснили, что при этих состояниях изменяется активность многих генов в разных структурах мозга. В новой работе исследователи проанализировали молекулярные изменения в полосатом теле. Для этого они применяли транскриптомный анализ, который определяет активность генов. Этот метод позволяет увидеть изменения в работе многих участков ДНК в процессе развития психомоторных нарушений.

Авторы провели анализ генов белков, которые передают внутри клеток дофаминовый сигнал, вызывающий у человека разные чувства: любовь, привязанность, удовлетворение. Этот процесс происходит в срединных шипиковых нейронах, которые составляют 90% клеток полосатого тела. У депрессивных мышей авторы обнаружили общее снижение реакции шипиковых нейронов на дофамин — гормон, который как раз передает «чувственный» сигнал, в то время как у агрессивных животных активность генов исследованных белков усилилась. Кроме того, с помощью нового экспериментального подхода авторы определили, где сильнее всего проявляется активность генов, которая влияет на реакцию и настроение.

Оказалось, работа генов существенно меняется под влиянием развития болезней, вызванных социальным стрессом. Сейчас белки нейронов полосатого тела, в том числе дофаминовые рецепторы,— это основные фармацевтические мишени. В частности, нейролептики, используемые в психиатрии, действуют именно на них.

«Мы уточнили механизм передачи дофаминового сигнала шипиковых нейронов стриатума, выявив дополнительные фазы этого процесса. Результаты исследования можно применить для создания более эффективных лекарств против нейродегенеративных и психосоматических заболеваний, сопровождающихся двигательными нарушениями»,— заключает один из авторов исследования Владимир Бабенко, кандидат биологических наук, ведущий сотрудник Института цитологии и генетики СО РАН.

По материалам «Dopamine response gene pathways in dorsal striatum MSNs from a gene expression viewpoint: cAMP-mediated gene networks»; Vladimir Babenko, Anna Galyamina, Igor Rogozin, Dmitry Smagin, Natalia Kudryavtseva; журнал BioRXiv, сентябрь 2019 г.