Ärevus: kas mitokondrid on sellega seotud?
Uus uuring näitab, et energia metabolismi häired põhjustavad stressiga seotud ärevust.
Ärevushäired on mitmete haigusseisundite katusmõiste, mis avalduvad selliste sümptomitega nagu muretunne, hirm ja paanika.
Ameerika Ühendriikides elab ärevushäirega 18,1% elanikkonnast. Nende seisundite hulka kuuluvad üldine ärevushäire, paanikahäire, sotsiaalne ärevushäire ja selektiivne mutism.
Stress, eriti lapsepõlves, on ärevushäire tekke riskifaktor. Muude riskitegurite hulka kuuluvad naiseks olemine ja ärevuse või depressioonihäiretega sugulase olemasolu.
Kuigi eksperdid suudavad neid riskitegureid tuvastada, pole tegelikult selge, mis muudab mõned inimesed haigusseisundile vastuvõtlikumaks kui teised.
"Nende erinevuste aluseks olevad põhjused ei ole veel täielikult mõistetavad, kuid hõlmavad keerukate geneetiliste ja keskkonnategurite koosmõju, mis varieerub üksikisikute lõikes, mille tulemuseks on vastuvõtlikkus stressile või vastupidavusele," selgitab Iiris Hovatta, psühholoogia ja logopeedia osakonna professor Helsingi ülikool Soomes.
Koos rahvusvaheliste koostööpartnerite meeskonnaga on Hovatta uurinud, millised bioloogilised teed toetavad stressiga seotud ärevust hiiremudelites ja inimestel.
Stress ja vastupidavus hiirtel
Meeskond on varem näidanud, et laborihiirte stressitaluvus on erinev kui inimestel. Huvitaval kombel ei ole elastsete hiirte protsent erinevates tüvedes ühesugune.
Elastsusprotsent on vahemikus 5% hiire DBA / 2NCrl (D2) tüvest kuni 69% C57BL / 6NCrl (B6) tüves.
Oma viimaste leidude esitamine ajakirjas PLOS-i geneetika, Hovatta ja tema kolleegid kasutasid seda fakti, uurides nende kahe tüve hulka kuuluvate loomade aju ja verd pärast nende kokkupuudet kroonilise sotsiaalse kaotuse stressiga (CSDS).
"See hõlmab kümme päeva lühikest igapäevast vastasseisu kahele […] isasele hiirele, elanik-agressorile ja sissetungijale, kes reageerib kaitse-, põgenemis- või alistumisega," selgitavad autorid.
"Kuigi kõigil lüüa saanud hiirtel on stressi tekitavaid stiimuleid, tekivad vaid mõnel stressiga seotud sümptomid, mida mõõdetakse sotsiaalse vältimisena, mistõttu on see suurepärane mudel vastuvõtlikkuse ja vastupidavusega seotud mehhanismide uurimiseks."
Pärast CSDS-testi ilmnesid loomadel olulised muutused geeniekspressioonis ja valgu tasemes aju piirkonnas, mida nimetatakse stria terminalise voodituumaks (BNST).
BNST on esiosas ja teadlased seovad seda üha enam stressiga seotud vaimse tervise seisunditega.
Nendel muutustel oli eriti silmapaistev seos mitokondritega. Need väikesed struktuurid - mida teadlased nimetavad raku jõujaamadeks - esinevad enamikus meie rakkudes ja vastutavad energia tootmise eest.
Silmatorkav on see, et stressitundlikus D2 hiire tüves ekspresseeriti mitut mitterondiaalsete funktsioonidega seotud geeni madalamatel tasemetel, samas kui stressile vastupidavas B6 hiire tüves ekspresseeriti neid kõrgematel tasemetel.
Meeskond nägi loomade veres sarnast geeniekspressiooni mustrit.
Trend ka paanikahäirega inimestel
Uuringu teises osas töötasid Hovatta ja tema kolleegid 21 vabatahtlikuga - 6 meest ja 15 naist -, kes käisid ärevushäire ambulatoorses osakonnas Saksamaal Münchenis Max Plancki psühhiaatriainstituudis.
Igal osalejal oli diagnoositud paanikahäire ja keegi ei võtnud selle haiguse jaoks ravimeid.
Meeskond paljastas iga uuringus osaleja päästikuga, mis paneb neid kogema paanikahoogu. Katse käigus kogusid teadlased vereproove enne kokkupuudet, samuti 1 tund ja 24 tundi pärast kokkupuudet.
Kui nad analüüsisid geeniekspressiooni vabatahtlike veres olevates rakkudes, nägid nad ka muutusi geenides, mida nad seostasid mitokondritega.
Geeniekspressiooni muutused sarnanesid kõige enam mustriga, mida täheldati CSDS-ga kokku puutunud D2 hiirtel, mitmel mitokondriaalse geeniga ekspresseeriti madalamatel tasemetel.
"Seega, kuigi leidsime kahes hiirtüves vastupidiseid geeniekspressiooni mustreid, sarnanes väga stressitundliku hiire tüve muster paanikahäirega patsientide omaga," kommenteerivad autorid artiklis.
Nende tulemuste põhjal arvab meeskond, et see näitab, et mitmete peamiste mitokondrite geenide vähenenud ekspressioon võib põhjustada muutusi raku energia ainevahetuses hiirtel ja inimestel, kes kogevad stressist põhjustatud ärevust.
Hovatta on uuringu andmed avalikkusele kättesaadavaks teinud ja kutsub teisi teadlasi välja töötama edasisi tööteooriaid bioloogiliste mehhanismide kohta, mis toetavad stressist põhjustatud ärevust inimestel, ja loommudelitel.
"Väga vähe on teada, kuidas krooniline stress võib mõjutada raku energia ainevahetust ja seeläbi ärevuse sümptomeid. Alusmehhanismid võivad pakkuda võtmetähtsust stressiga seotud haiguste terapeutiliste sekkumiste uutele eesmärkidele. "
Iiris Hovatta
