Ученые из Южного медицинского университета под руководством Тянь-Минь Гао обнаружили, что снижение уровня аденозинтрифосфата (АТФ), известного как основной источник энергии клетки и важный сигнальный мессенджер, в гиппокампе может быть ключевым фактором в развитии депрессии и тревоги. Их исследование, опубликованное в журнале JNeurosci, показало, что увеличение белка, способствующего высвобождению АТФ, способно обратить эти симптомы у мышей. Поскольку здоровая коммуникация между клетками мозга имеет решающее значение для регулирования эмоций, исследователи сосредоточили свою работу на гиппокампе – области, участвующей в формировании памяти, стрессовых реакциях и развитии депрессивных состояний.
Гиппокамп давно ассоциируется с расстройствами настроения, отчасти потому, что он чувствителен к длительному стрессу и участвует в формировании эмоционального поведения. Нарушения в этой области могут влиять на то, как мозг обрабатывает стресс, что потенциально создает условия для развития депрессии или тревоги. Чтобы лучше понять функцию АТФ в этой области, команда изучила паттерны сигнализации в гиппокампе и их изменения под воздействием стресса.
В ходе исследования ученые обнаружили, что у самцов мышей, склонных к развитию депрессивно-подобного и тревожного поведения после длительного стресса, наблюдался более низкий уровень АТФ. У этих мышей также производилось меньше коннексина 43 – ключевого белка, необходимого для высвобождения АТФ. Коннексин 43 образует каналы, позволяющие АТФ перемещаться между определенными клетками, что делает его важным компонентом поддержания здорового энергетического и сигнального уровня в мозге.
Чтобы проверить, способствует ли снижение высвобождения АТФ симптомам, связанным с настроением, команда генетически уменьшила или удалила коннексин 43 в клетках, которые обычно высвобождают АТФ. Этот эксперимент был проведен на другой группе мышей, которые не подвергались длительному стрессу. Даже без стрессовой среды снижение уровня коннексина 43 вызывало депрессивно-подобное и тревожное поведение, а также снижало уровни АТФ. Этот вывод наводит на мысль, что нарушения только в высвобождении АТФ могут влиять на эмоциональное поведение.
Когда исследователи восстановили уровень коннексина 43 в гиппокампе стрессированных мышей, уровни АТФ нормализовались, и животные продемонстрировали заметное улучшение своего поведения. Это восстановление еще раз подтвердило идею о том, что сигнализация АТФ играет центральную роль в регулировании настроения.
Профессор Гао поясняет: «Это первое прямое доказательство того, что дефицит высвобождения АТФ в [области] гиппокампа вызывает как депрессивно-подобное, так и тревожное поведение, раскрывая общий молекулярный путь [для этих состояний]». Выявление такого пути имеет большое значение, поскольку депрессия и тревога часто сосуществуют и могут быть трудноизлечимы одновременно с помощью существующих методов терапии.
Профессор Гао отмечает, что связь между коннексином 43 и высвобождением АТФ указывает на возможную мишень для будущих методов лечения. Улучшая или восстанавливая сигнализацию АТФ, ученые в конечном итоге могут разработать вмешательства, которые будут направлены на оба состояния одновременно. Исследовательская группа также планирует включить как самцов, так и самок мышей в предстоящие исследования, чтобы определить, действуют ли эти механизмы аналогично у разных полов, что может расширить актуальность их открытий.
