Хронічний стрес змінив роботу мітохондрій мишей і людей

При хронічному стресі змінюється робота генів, що беруть участь у виробництві енергії мітохондріями і синтезі білков.Це з'ясували вчені, які змоделювали хронічний соціальний стрес на мишах і оцінили експресію генів і протеом в клітинах їх мозку і крові. У клітинах крові людей з панічним розладом робота генів також змінюється. Результати, опубліковані в, допоможуть знайти мішені для терапії тривожних розладів.

Всі люди по-різному реагують на стрес. Цікаво, що миші - теж, причому бувають більш сприйнятливі і більш стійкі до стресу лінії. Було показано, що це визначається генетичними факторами.

У деяких людей хронічний стрес може призводити до тривожних розладів - надмірних психологічних та емоційних реакцій у відсутність реальної загрози. До таких захворювань належить панічний розлад, для якого характерні напади - панічні атаки. Однак, через відмінність факторів, що провокують розвиток подібних захворювань, гетерогенності людської популяції та обмеженого доступу до зразків мозку пацієнтів, клітинні та молекулярні аспекти таких захворювань погано вивчені. Це гальмує пошук мішеней для препаратів і розробку лікування тривожних розладів.

Дослідницька група під керівництвом Айріс Ховатта (Iiris Hovatta) з Гельсінського університету проаналізувала експресію генів і синтез білків у клітинах мозку (ядра-ложі термінальної смужки - частини лімбічної системи) і крові мишей, яких піддали хронічному стресу, а також у клітинах крові пацієнтів з панічним розладом, зразки якої взято відразу після панічної атаки. Для проведення експериментів вчені використовували мишей лінії C57BL/6NCrl (B6) - більш стійких до стресу - і DBA/2NCrl (D2) - більш сприйнятливих.

Хронічний соціальний стрес моделювали наступним чином. Мишей досліджуваних ліній B6 і D2 підсаджували в клітини з мишами-агресорами лінії CD-1 на десять днів. Протягом доби тварини були розділені скляною перегородкою, яку прибирали раз на день, і агресори атакували жертв, що вторглися на їхню територію протягом декількох хвилин. Щоб жертва не звикала до агресора, їх щодня пересаджували в клітини до нових агресорів. Через добу сприйнятливість до стресу оцінювали за допомогою тесту соціального уникнення: у клітку до мишей ставили скляний циліндр з агресором і підраховували показник соціальної взаємодії залежно від того, як довго миша знаходилася поруч з циліндром. Контрольні миші знаходилися в клітинах з сородичами за перегородкою.

Виявилося, що внаслідок хронічного стресу в мозку мишей найбільше змінювалася експресія генів, пов'язаних з роботою мітохондрій, а саме - процесом синтезу АТФ, і з регуляцією синтезу білка. Причому зміни у мишей різних ліній були протилежні: у більш сприйнятливих D2 експресія знижувалася, у більш стійких B6 - посилювалася. Варто відзначити, що морфологія і кількість мітохондрій в клітинах мозку змінилася: ці результати узгоджуються з ідеєю генетичної схильності ліній до різних реакцій на стрес. У клітинах крові мишей зміни експресії генів практично не відрізнялися від змін у клітинах мозку.

Також дослідники відібрали 21 пацієнта з панічним розладом, що знаходяться на амбулаторному лікуванні в Інституті психіатрії імені Макса Планка. Під час експерименту пацієнтів також піддавали впливу стресу (наприклад, створювали ситуацію з можливою втратою контролю в громадському місці), після чого брали кров для аналізу експресії генів і протеома. Виявилося, що в клітинах крові пацієнтів відбувалися такі ж зміни експресії, як і у мишей лінії D2, сприйнятливих до стресу.

Автори статті зробили висновок, що зміни роботи мітохондрій - еволюційно консервативна реакція на стрес, характерна і для мишей, і для людей. Подальше вивчення молекулярних механізмів цих змін допоможе знайти мішень для розробки терапії тривожних розладів.

З гормонами стресу теж все неоднозначно. Нещодавно ми писали про те, що кісткова речовина остеокальцин виділяється у відповідь на стресові фактори і може змінювати роботу нервової системи.