Изследване на мишки открива, че мозъците с нисък серотонин са податливи на стрес

Изследователите от университета Дюк откриха, че мишките с генетичен дефицит на серотонин са по-уязвими от социалните стресови фактори в сравнение с нормалните си приятели.

Серотонинът е важен мозъчен невротрансмитер и е химикал, често замесен в клинична депресия. Изследователите установяват, че след излагане на стрес, мишките с дефицит на серотонин не реагират на флуоксетин (Prozac), стандартно антидепресантно лекарство.

Флуоксетинът е селективен инхибитор на обратното поемане на серотонин (SSRI), който действа чрез ускоряване на предаването на серотонин между съседни неврони.

Новите открития могат да помогнат да се обясни защо някои хора с депресия изглежда не реагират на лечение със SSRI, най-често срещаните антидепресанти на пазара днес. Констатациите също така сочат към няколко възможни терапевтични стратегии за изследване на резистентна към лечение депресия.

„Нашите резултати са много вълнуващи, защото установяват в генетично дефиниран животински модел на дефицит на серотонин, че ниският серотонин може да бъде фактор, допринасящ за развитието на депресия в отговор на психосоциален стрес - и може да доведе до неуспех на SSRIs да облекчи симптомите на депресия ”, каза старши автор Марк Карон, д-р.

Точните причини за депресия са неясни. Въпреки че учените традиционно смятат, че ниският мозъчен серотонин може да причини депресия, идеята е трудна за директно тестване и става все по-противоречива.

В същото време изследователите придобиха по-голяма оценка за многото фактори на околната среда - особено стресът -, които могат да доведат или да влошат депресията.

В новото проучване изследователите са използвали трансгенен миши щам, наречен Tph2KI, който има само 20-40 процента от нормалните нива на серотонин в мозъка си. Тези мишки крият изключително рядка мутация, която за първи път е идентифицирана при малка група хора с тежка депресия.

Групата на Карон изучава как мишките Tph2KI реагират на различни видове стрес, показвайки по-рано, че дефицитът на серотонин може да повлияе на податливостта към някои видове стрес, но не и на други.

Експертите смятат, че това ново знание може да има последици за разбирането как ниските нива на серотонин могат да допринесат за психични заболявания.

В проучването водещият автор Бенджамин Сакс, доктор на науките, постдокторант в групата на Карон, тества отговорите на тези мишки на вид психосоциален стрес: стрес от социално поражение.

Екипът стресира мишките, като ги настанява за кратко с агресивна непозната мишка всеки ден в продължение на седем до 10 дни. По-късно учените изследват дали тестовите мишки ще избегнат взаимодействието с непозната мишка - подобно на депресия поведение.

Една седмица социален стрес не беше достатъчна за нормалните мишки да показват признаци на депресия, но мишките с дефицит на серотонин го направиха. По-дългите периоди на излагане на стрес водят до депресивно поведение и в двете групи.

След това изследователите установяват, че триседмично лечение с Prozac след излагане на стрес облекчава симптомите на депресия при нормални мишки, но не и мутантни мишки.

„Prozac и други SSRIs действат, като блокират способността на клетките да възвръщат серотонина, така че има смисъл лекарствата да бъдат по-малко ефективни при животни с необичайно ниски нива на серотонин“, каза Карон.

Няколко казуса предполагат, че насочването към мозъчна област, наречена странична хабенула, може да помогне за облекчаване на резистентната към лечение депресия. Тази област е известна като „наказание“ на мозъка, тъй като нейните неврони са активни при липса на награда. И учените смятат, че свръхактивната странична хабенула може да предизвика депресия.

В новото проучване групата Caron е насочила страничната хабенула с дизайнерско лекарство и рецептор, което им позволява да контролират активността на определени неврони в живо животно. Инхибирането на страничните неврони на хабенула обърна социалното поведение на избягване при мишки с дефицит на серотонин, установиха те.

Въпреки че лекарствата, които изследователите са използвали, не са подходящи за употреба при хора, откритието, че страничните лекарства, насочени към хабенула, могат да бъдат използвани за облекчаване на депресивно поведение при животните, е „важна първа стъпка“, каза Сакс.

„Следващата стъпка е да разберем как можем да изключим този мозъчен регион по относително неинвазивен начин, който би имал по-добър терапевтичен потенциал“, добави Сакс.

Друга следа за потенциални нови терапии идва от биохимични сравнения на мозъка на мутантните и нормалните мишки. Изследователите установяват, че социалните стресови фактори изглежда се променят там, където в мозъка се произвежда сигналната молекула β-катенин при нормални мишки, но не и при мишките Tph2KI.

Взети заедно с други доказателства, тези нови открития предполагат, че дефицитът на серотонин може да блокира критичен молекулярен път, който включва β-катенин и който може да участва в устойчивостта.

„Ако успеем да идентифицираме какво има и нагоре и надолу по веригата на β-катенин, бихме могли да измислим атрактивни лекарствени цели, които да активират този път и да насърчат устойчивостта“, каза Сакс.

Източник: Duke University / EurekAlert