В ходе молекулярного исследования тканей мозга ученые установили, что тяжелая депрессия сопровождается прекращением формирования новых нейронов. Полученные результаты указывают на то, что патогенез заболевания связан не только с нарушением баланса химических веществ в мозге, но и с физиологическими изменениями, затрагивающими клеточную регенерацию гиппокампа.

Ранее специалисты объясняли депрессию дисбалансом химических веществ, в частности, дефицитом серотонина. Однако современные исследования демонстрируют, что заболевание также влияет на способность мозга приспосабливаться к стрессовым ситуациям и изменениям внешней среды.

Особое значение имеет гиппокамп – структура мозга, регулирующая различные когнитивные процессы и играющая важную роль в формировании памяти и эмоциональных реакций. Этот участок является одним из немногих мест во взрослом мозге, где происходит нейрогенез, то есть образование новых нервных клеток.

Новые нейроны способствуют тому, чтобы мозг мог различать схожие воспоминания и отделять прошлый негативный опыт от текущих событий. При нарушении этого механизма люди начинают воспринимать окружающий мир в негативном ключе. Эксперименты на мышах подтвердили взаимосвязь между рождением новых нейронов и памятью, однако детальное понимание этих процессов в мозге человека при депрессии оставалось неясным.

Исследователи из США провели изучение клеток гиппокампа у людей, страдающих тяжелой формой депрессивного расстройства. Результаты исследования опубликовали в журнале Nature Medicine.

Группа ученых проанализировала образцы тканей мозга, полученные после смерти одиннадцати пациентов с диагностированной депрессией и девятнадцати человек без данного заболевания. Важно отметить, что ни один из пациентов с депрессией не принимал антидепрессантные препараты в период, предшествующий их кончине.

Для детального анализа активности генов исследователи использовали методы секвенирования РНК одиночных ядер и анализа доступности хроматина. В ходе работы было изучено почти полмиллиона клеточных ядер, что позволило создать подробную пространственную карту нейронов и оценить состояние структур, отвечающих за развертывание ДНК.

У пациентов с депрессией наблюдалось значительное замедление процесса формирования новых нейронов, вплоть до его полной остановки на начальных этапах развития. В гиппокампе у больных обнаруживалось скопление «спящих» стволовых клеток, а количество созревающих нейронов существенно снижалось по сравнению с мозгом здоровых людей.

В дополнение к замедлению роста клеток, исследователи выявили масштабные нарушения в работе всей нейронной сети гиппокампа. Клетки проявляли признаки выраженного стресса, воспалительных процессов и метаболических сбоев. Анализ генетического профиля пораженных клеток показал сходство с характеристиками аутоиммунных и нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера.

Полученные данные также продемонстрировали значительное воздействие внешних условий на формирование данного расстройства. Пережитый жизненный опыт и интенсивные стрессовые ситуации оказывали физическое влияние на активность генов в мозге, действуя как своего рода биологические регуляторы. Авторы исследования пришли к заключению о том, что депрессия приводит к снижению пластичности мозга и подавляет формирование новых нейронов.

В результате работы ученые создали наиболее детализированную молекулярную карту гиппокампа человека при депрессии. Они установили, что заболевание нарушает основные механизмы клеточного обновления. Эти знания позволят в дальнейшем классифицировать психические расстройства на основе их молекулярных особенностей, аналогично тому, как врачи дифференцируют различные типы раковых опухолей, и разработать методы восстановления нейрогенеза.