Ученые впервые обнаружили два типа клеток в мозге людей, страдающих депрессией, где происходят значительные изменения, характерные для этого заболевания. Исследователи полагают, что данное открытие способно открыть путь к разработке совершенно новых подходов к терапии.
Депрессия – это распространенное расстройство психики, проявляющееся чувством вины, утратой интереса к жизни, нарушениями сна или аппетита. По приблизительным оценкам, около 5% взрослого населения земного шара страдают от этого заболевания, однако биологические процессы, вызывающие его, до сих пор остаются неясными. Поскольку мужчины реже обращаются за помощью, большое депрессивное расстройство чаще диагностируют у женщин (6% против 4%). Заболевание развивается как у людей с наследственной предрасположенностью, так без нее, это свидетельствует о комплексном влиянии генетических факторов и внешних условий.
Ученые из Университета Макгилла и колледжа Дугласа, расположенных в Канаде, провели исследование, в рамках которого проанализировали более 200 тысяч клеток дорсолатеральной префронтальной коры — области мозга, отвечающей за принятие решений и социальное поведение. Образцы клеток были получены из Канадского банка мозга Дугласа-Белл, где хранятся ткани умерших людей с психическими расстройствами. В исследование вошли данные, полученные от 59 человек, у которых была диагностирована депрессия, и от 41 человека, у которых этого заболевания не было.
Применив методы одноклеточной транскриптомики и анализа доступности хроматина (комплекс ДНК и белков, составляющий основу хромосом), генетики под руководством Густаво Турецки (Gustavo Turecki) сопоставили активность генов с механизмами, контролирующими доступ к ДНК. Так ученые выявили гены, работа которых изменяется при депрессии, а также вовлеченные в процесс белки-регуляторы.
Наиболее заметные отличия были выявлены в нейронах, находящихся в глубоких структурах коры головного мозга. В частности, изменения в активности белка NR4A2 (NURR1), чувствительного к стрессу и связанного с дофаминовой системой, повлияли на гены, регулирующие синаптическую передачу. Генетики считают, что это может объяснить нарушение взаимодействия между нервными клетками, характерное для людей, страдающих депрессией.
Вторым типом клеток является специфическая группа, расположенная в сером веществе — микроглия, поддерживающая равновесие иммунной системы мозга. Зафиксированные в этой области изменения подчеркивают значимость иммунных и воспалительных реакций в развитии депрессивных состояний. В ходе исследования ученые определили 4751 участок генома, где структура хроматина отклонялась от ожидаемой. Учитывая, что многие из этих изменений совпадали с ранее идентифицированными генетическими вариантами, предрасполагающими к депрессии, можно предположить, что недуг имеет прочную молекулярно-генетическую основу. Результаты нового научного исследования опубликованы в журнале Nature Genetics.
«Благодаря сопоставлению карты генетической активности с механизмами регуляции ДНК, нам впервые удалось установить, какие типы клеток вовлекаются в развитие депрессии. Это позволяет нам более точно локализовать происходящие нарушения и определить, на какие процессы следует воздействовать посредством терапии», — отметил Турецки.
Полученные данные подтверждают гипотезы о биологической основе большого депрессивного расстройства и создают предпосылки для разработки инновационных терапевтических подходов. Будущие исследования направлены на изучение воздействия этих изменений на функционирование биологических нейронных сетей и выяснение возможности их восстановления.