Воспаление тела снижает уровень "молекула хорошего самочувствия" и способность антидепрессантов усиливать их, согласно новому исследованию на мышах.
Выводы исследователей из Имперского колледжа Лондона и Университета Южной Каролины дополняют растущее количество доказательств того, что воспаление и сопутствующее ему высвобождение молекулы гистамина влияет на ключевую молекулу, отвечающую за настроение в головном мозге – серотонин.
При воспроизведении на людях результаты, идентифицирующие гистамин как "новая молекула, представляющая интерес" при депрессии – может открыть новые возможности для лечения депрессии, которая является наиболее распространенной проблемой психического здоровья во всем мире.
Воспаление – общий термин, описывающий иммунный ответ – вызывает высвобождение гистамина в организме. Это увеличивает приток крови к пораженным участкам, чтобы заполнить их иммунными клетками. Хотя эти эффекты помогают организму бороться с инфекциями, длительное и острое воспаление все чаще связано с депрессией.
Воспаление сопровождает инфекции, но также может быть вызвано стрессом, аллергическими реакциями и множеством хронических заболеваний, таких как диабет, ожирение, рак и нейродегенеративные заболевания.
Ведущий автор д-р. Парасту Хашеми из отдела биоинженерии Imperial сказал: "Воспаление может играть огромную роль в депрессии, и уже есть убедительные доказательства того, что пациенты с депрессией и тяжелым воспалением, скорее всего, не ответят на антидепрессанты.
"Наша работа проливает свет на гистамин как потенциального ключевого игрока в депрессии. Это, а также его взаимодействие с серотонином «молекула хорошего самочувствия» может, таким образом, стать важным новым направлением в улучшении лечения депрессии на основе серотонина."
Химические посланники
Серотонин, часто называемый "молекула хорошего самочувствия," является ключевой мишенью для лекарств от депрессии. Обычно назначаемые селективные ингибиторы обратного захвата серотонина (СИОЗС) подавляют реабсорбцию серотонина в головном мозге, позволяя ему циркулировать дольше и улучшать настроение.
Однако, хотя СИОЗС приносят облегчение многим, кто их принимает, все большее число людей становятся устойчивыми к их воздействию. Исследователи считают, что одна из причин этого может заключаться в специфических взаимодействиях между химическими посредниками или нейротрансмиттерами, включая серотонин и гистамин.
Имея это в виду, исследователи решили изучить взаимосвязь между гистамином, серотонином и СИОЗС.
Они создали микроэлектроды для измерения серотонина и поместили их в гиппокамп мозга живых мышей, область, которая, как известно, регулирует настроение. Метод, известный как циклическая вольтамперометрия с быстрым сканированием (FSCV), позволил им измерять уровни серотонина в мозге в режиме реального времени, не нанося вреда мозгу, поскольку они биосовместимы и имеют ширину всего пять микрометров.
После размещения микроэлектродов они вводили половине мышей липополисахарид (ЛПС), вызывающий воспаление токсин, обнаруженный у некоторых бактерий, а половине мышей – физиологический раствор в качестве контроля.
Уровни серотонина в головном мозге упали в течение нескольких минут после инъекции LPS, тогда как у контрольных мышей они остались такими же, демонстрируя, как быстро воспалительные реакции в организме передаются в мозг и влияют на серотонин. ЛПС не может преодолеть защитный гематоэнцефалический барьер и, следовательно, не мог напрямую вызвать это падение.
При дальнейшем исследовании они обнаружили, что гистамин в головном мозге запускается воспалительной реакцией и напрямую ингибирует высвобождение серотонина, присоединяясь к ингибиторным рецепторам на серотониновых нейронах. Эти ингибирующие рецепторы также присутствуют на нейронах серотонина человека, поэтому этот эффект может проявляться у людей.
Чтобы противостоять этому, исследователи вводили мышам СИОЗС, но они были гораздо менее способны повышать уровень серотонина, чем у контрольных мышей. Они утверждали, что это связано с тем, что СИОЗС напрямую увеличивают количество гистамина в головном мозге, сводя на нет его действие, повышающее уровень серотонина.
Затем исследователи ввели препараты, снижающие содержание гистамина, вместе с СИОЗС, чтобы противостоять ингибирующим эффектам гистамина, и увидели, что уровень серотонина снова поднялся до контрольных уровней. Это, по-видимому, подтверждает теорию о том, что гистамин непосредственно снижает выброс серотонина в головном мозге мыши. Эти препараты, снижающие содержание гистамина, вызывают снижение уровня гистамина в организме и отличаются от антигистаминных препаратов, принимаемых при аллергии, которые блокируют действие гистамина на нейроны.
Новая интересующая молекула
Исследователи говорят, что если их работа будет понятна людям, это может помочь нам в конечном итоге диагностировать депрессию путем измерения химических веществ, таких как серотонин и гистамин, в человеческом мозгу.
Они также говорят, что результаты открывают новые возможности для изучения гистамина как возбудителя депрессии, включая потенциально разработку новых препаратов, снижающих содержание гистамина в головном мозге.
Поскольку работа проводилась на животных, потребуются дополнительные исследования, чтобы узнать, применимы ли эти концепции для людей. Однако в настоящее время невозможно использовать микроэлектроды для проведения аналогичных измерений в человеческом мозге, поэтому исследователи сейчас ищут другие способы получить снимок мозга, глядя на другие органы, которые используют серотонин и гистамин, например кишечник.
Боль, которая сопровождает воспаление, также может изменять уровни нейротрансмиттеров, но предыдущие исследования показывают, что в аналогичных моделях эти изменения длятся несколько минут, тогда как снижение серотонина, показанное в этом исследовании, длилось намного дольше, исключая боль как причину снижения серотонина.
Доктор. Хашеми добавил: "Воспаление – это реакция всего тела, поэтому оно очень сложное. Депрессия также сложна, и на ее химические вещества по-разному влияют как генетические факторы, так и факторы окружающей среды. Таким образом, нам необходимо изучить более сложные модели депрессивного поведения как у мышей, так и у людей, чтобы получить более полное представление о роли гистамина и серотонина в депрессии."