Ученые из Института исследований мозга RIKEN показали, что линия мышей с мутацией, приводящей к дисфункции митохондрий, – "электростанции" которые обеспечивают клетки энергией – спонтанно претерпевают периодические эпизоды депрессивного поведения, которые напоминают человеческие. Благодаря этому исследованию, опубликованному в Molecular Psychiatry, ученые обнаружили связь между депрессией и паравентрикулярным таламусом, областью мозга, ранее не связанной с депрессией.
По словам Тадафуми Като, возглавлявшего команду, "Наша работа была мотивирована отсутствием моделей на животных, которые точно воспроизводят депрессивные эпизоды. Ранее отмечалось, что митохондриальные заболевания связаны с депрессией, и, более того, пациенты с депрессивными симптомами имеют проблемы с митохондриальной ДНК. Мы решили выяснить, где это происходит, и начали эксперименты на линии мышей с мутацией Polg1, которая участвует в репликации митохондриальной ДНК."
Изучая поведение этих мутантных мышей, исследователи обнаружили, что, аналогично человеческим пациентам с митохондриальными заболеваниями, мыши претерпевали спонтанные эпизоды, при которых они проявляли признаки и симптомы, описанные в критериях DSM-5 для большого депрессивного эпизода у людей.
"Что мы были удивлены, обнаружив," говорит Такаоки Касахара, один из первых авторов исследования, "состояло в том, что многие из самок мутантных мышей демонстрировали симптомы, похожие на симптомы депрессии у людей. Во время эпизодов, которые начинались беспричинно и периодически, мыши менее активно бегали на своих колесах, показывая, что у них отсутствует стремление к удовольствиям, что является основной чертой депрессии." Эпизоды, как правило, происходили примерно каждые шесть месяцев, начиная с 30-недельного возраста, и продолжались две или три недели. Когда мышам давали СИОЗС – распространенный тип антидепрессантов – эпизоды смягчались, в то время как эпизоды, вызываемые отменой лития,. У мышей также был более высокий уровень кортикостерона – эквивалента кортизола у людей, который часто повышен у пациентов с депрессией.
Во время эпизодов у мышей проявлялись такие признаки, как увеличение веса, низкая скорость бега и повышенная утомляемость, которые используются для диагностики депрессии у людей.
Затем исследователи исследовали, какая часть мозга была затронута митохондриальными аномалиями. Они обнаружили, что особенно высока доля удаленных митохондриальных ДНК в паравентрикулярном таламусе, части мозга, которая ранее не была связана с депрессией. Когда они исследовали срезы мозга двух умерших пациентов, которые страдали митохондриальным заболеванием в сочетании с симптомами настроения, они обнаружили аналогичные аномалии в паравентрикулярном таламусе. Чтобы проверить связь, они заблокировали передачу сигналов от паравентрикулярного таламуса к другим частям мозга у мышей и обнаружили, что у них наблюдались похожие эпизоды.
"Мы очень рады этому открытию," говорит Като, "потому что это может привести к новым методам лечения депрессии, которая серьезно сказывается на здоровье общества. Кроме того, это может быть новым механизмом возникновения депрессивных эпизодов. Это также важно, потому что, если мы сможем показать, что депрессия может быть вызвана митохондриальными аномалиями в определенной области мозга, это позволило бы нам классифицировать ее как заболевание мозга со структурной причиной, а не психическое заболевание."