Lęk: czy zaangażowane są mitochondria?
Nowe badanie sugeruje, że zaburzenia metabolizmu energetycznego przyczyniają się do lęku związanego ze stresem.
Zaburzenia lękowe to ogólny termin obejmujący kilka stanów, które objawiają się takimi objawami, jak niepokój, strach i panika.
W Stanach Zjednoczonych 18,1% populacji żyje z zaburzeniami lękowymi. Te stany obejmują zespół lęku ogólnego, zespół lęku napadowego, zespół lęku społecznego i mutyzm wybiórczy.
Stres, szczególnie w dzieciństwie, jest czynnikiem ryzyka rozwoju zaburzeń lękowych. Inne czynniki ryzyka obejmują bycie kobietą i posiadanie krewnego z lękiem lub zaburzeniami depresyjnymi.
Chociaż eksperci mogą zidentyfikować te czynniki ryzyka, nie jest do końca jasne, co sprawia, że niektórzy ludzie są bardziej podatni na tę chorobę niż inni.
„Przyczyny leżące u podstaw tych różnic nie są jeszcze w pełni zrozumiałe, ale obejmują interakcję złożonych czynników genetycznych i środowiskowych, które są różne u poszczególnych osób, co skutkuje podatnością na stres lub odpornością” - wyjaśnia Iiris Hovatta, profesor na Wydziale Psychologii i Logopedii na Uniwersytet Helsiński w Finlandii.
Wraz z zespołem międzynarodowych współpracowników, Hovatta badał, które szlaki biologiczne leżą u podstaw lęku związanego ze stresem u myszy i ludzi.
Stres i odporność myszy
Zespół wykazał wcześniej, że myszy laboratoryjne różnią się odpornością na stres, podobnie jak ludzie. Co ciekawe, odsetek odpornych myszy nie jest taki sam w różnych szczepach.
Procent sprężystości waha się od 5% w szczepie myszy DBA / 2NCrl (D2) do 69% w szczepie C57BL / 6NCrl (B6).
Prezentując swoje najnowsze odkrycia w czasopiśmie PLOS GeneticsHovatta i jej koledzy wykorzystali ten fakt, badając mózgi i krew zwierząt należących do tych dwóch szczepów po wystawieniu ich na to, co nazywają przewlekłym stresem społecznym (CSDS).
„Obejmuje 10 dni krótkiej codziennej konfrontacji dwóch […] samców myszy, agresora-rezydenta i intruza, który reaguje zachowaniem obronnym, ucieczką lub uległością” - wyjaśniają autorzy w artykule.
„Chociaż wszystkie pokonane myszy doświadczają stresujących bodźców, tylko u niektórych rozwijają się objawy związane ze stresem, mierzone jako unikanie społeczne, co czyni go doskonałym modelem do badania mechanizmów związanych z podatnością i odpornością”.
Po teście CSDS zwierzęta wykazywały znaczące zmiany w ekspresji genów i poziomach białek w regionie mózgu zwanym jądrem łożyskowym prążkowia końcowego (BNST).
BNST znajduje się w przodomózgowiu, a naukowcy w coraz większym stopniu łączą go z chorobami psychicznymi związanymi ze stresem.
Zmiany te miały szczególnie wyraźny związek z mitochondriami. Te małe struktury - które naukowcy nazywają elektrowniami komórkowymi - są obecne w większości naszych komórek i odpowiadają za produkcję energii.
Co ciekawe, w szczepie myszy D2 podatnym na stres, kilka genów związanych z funkcjami mitochondrialnymi ulegało ekspresji na niższych poziomach, podczas gdy w odpornym na stres szczepie myszy B6 wyrażano je na wyższych poziomach.
Zespół zauważył podobny wzór ekspresji genów we krwi zwierząt.
Trend także u osób z lękiem napadowym
W drugiej części badania Hovatta i jej koledzy pracowali z 21 wolontariuszami - 6 mężczyznami i 15 kobietami - którzy uczęszczali do poradni zaburzeń lękowych w Instytucie Psychiatrii im. Maxa Plancka w Monachium w Niemczech.
Każdy uczestnik miał diagnozę lęku napadowego i żaden nie przyjmował leków na tę chorobę.
Zespół narażał każdego uczestnika badania na czynnik wyzwalający, który powoduje u nich atak paniki. Podczas eksperymentu naukowcy pobierali próbki krwi przed oraz 1 godzinę i 24 godziny po ekspozycji.
Kiedy przeanalizowali ekspresję genów w komórkach obecnych we krwi ochotników, zauważyli również zmiany w genach, które powiązali z mitochondriami.
Zmiany w ekspresji genów najbardziej przypominały wzorzec obserwowany u myszy D2 narażonych na CSDS, z kilkoma genami mitochondrialnymi wyrażanymi na niższych poziomach.
„Tak więc, chociaż znaleźliśmy przeciwne wzorce ekspresji genów u dwóch szczepów myszy, wzór szczepu myszy bardzo podatnych na stres przypominał ten u pacjentów z lękiem napadowym” - komentują autorzy w artykule.
Na podstawie ich wyników zespół uważa, że wskazuje to, że zmniejszona ekspresja kilku kluczowych genów mitochondrialnych może prowadzić do zmian w metabolizmie energii komórkowej u myszy i osób, które odczuwają niepokój wywołany stresem.
Hovatta udostępnił publicznie dane z badania i zachęca innych badaczy do rozwijania dalszych teorii roboczych dotyczących mechanizmów biologicznych, które leżą u podstaw lęku wywołanego stresem u ludzi i modeli zwierzęcych.
„Niewiele wiadomo o tym, jak chroniczny stres może wpływać na metabolizm energii komórkowej, a tym samym wpływać na objawy lęku. Mechanizmy leżące u podstaw mogą stanowić klucz do nowych celów interwencji terapeutycznych w chorobach związanych ze stresem ”.
Iiris Hovatta
