Авторы нового исследования выявили решающую связь между тревожными расстройствами и рецептором мозга TACR3, а также тестостероном. Это новаторское исследование показало, что грызуны с высокой тревожностью имеют низкий уровень TACR3 в гиппокампе, ключевой области обучения и памяти.
Примечательно, что исследование показало, что тревогу, связанную с дефицитом тестостерона, можно решить, воздействуя на TACR3. Это открытие открывает новые терапевтические возможности для лечения тревожных расстройств, особенно у людей с гипогонадизмом.
Профессор Шира Кнафо (Shira Knafo), руководитель Лаборатории молекулярного познания в Университете Бен-Гуриона (Ben-Gurion University), возглавила исследование, опубликованное в научном журнале Molecular Psychiatry.
Тревога — распространенная реакция на стресс, но для тех, кто страдает тревожными расстройствами, она может существенно повлиять на повседневную жизнь. Клинические данные намекают на тесную связь между низким уровнем тестостерона и тревогой, особенно у мужчин с гипогонадизмом – состоянием, характеризующимся снижением сексуальной функции. Однако точная природа этой связи до сих пор остается неясной.
Профессор Кнафо обнаружил, что самцы грызунов, демонстрирующие чрезвычайно высокий уровень тревожности, имеют заметно более низкие уровни специфического рецептора под названием TACR3 в гиппокампе. Гиппокамп — это область мозга, тесно связанная с процессами обучения и памяти. TACR3 является частью семейства рецепторов тахикинина и реагирует на вещество, известное как нейрокинин.
Это наблюдение пробудило любопытство исследователей и послужило основой для углубленного изучения связи между дефицитом TACR3, половыми гормонами, тревогой и синаптической пластичностью.
Грызунов классифицировали на основе их поведения в стандартном тесте в приподнятом крестообразном лабиринте, измеряющем уровень тревожности. Впоследствии их гиппокамп был изолирован и подвергнут анализу экспрессии генов для выявления генов с различной экспрессией у грызунов с чрезвычайно низкой тревожностью и грызунов с тяжелой тревожностью.
Одним из генов, который выделялся, был TACR3. Предыдущие исследования показали, что мутации в генах, связанных с TACR3, приводят к состоянию, известному как «врожденный гипогонадизм», приводящему к снижению выработки половых гормонов, включая тестостерон. Примечательно, что у молодых мужчин с низким уровнем тестостерона часто наблюдалась задержка полового развития, сопровождавшаяся депрессией и повышенной тревожностью. Это сочетание побудило исследователей продолжить изучение роли TACR3.
В исследованиях профессору Кнафо с соавторами помогли два инновационных инструмента, которые они создали сами. Первый, известный как FORTIS, обнаруживает изменения в рецепторах, важных для нейронной связи внутри живых нейронов. Используя FORTIS, они продемонстрировали, что ингибирование TACR3 приводит к резкому увеличению количества этих рецепторов на поверхности клетки, блокируя параллельный процесс долговременного усиления синапсов, известный как LTP.
Вторым новаторским инструментом стало новое применение кросс-корреляции для измерения связности нейронов в системе с несколькими электродами. Этот инструмент сыграл ключевую роль в раскрытии глубокого влияния манипуляций с TACR3 на синаптическую пластичность.
Синаптическая пластичность — это способность синапсов, связей между клетками мозга, изменять свою силу и эффективность. Этот динамический процесс имеет основополагающее значение для адаптации мозга к окружающей среде. Благодаря синаптической пластичности мозг может реорганизовать свои нейронные сети в ответ на новый опыт.
Эта гибкость позволяет модифицировать синаптические связи, позволяя нейронам со временем усиливать или ослаблять свою связь. По сути, синаптическая пластичность — это ключевой механизм, с помощью которого мозг кодирует и хранит информацию, постоянно адаптируясь к постоянно меняющимся внешним стимулам и внутренним состояниям.
Важно отметить, что недостатки, возникающие из-за неактивности TACR3, можно эффективно устранить с помощью введения тестостерона, что дает надежду на новые подходы к решению проблем, связанных с тревогой, связанной с дефицитом тестостерона.
TACR3, по-видимому, играет центральную роль в преодолении тревоги и тестостерона. Исследователи разгадали сложные механизмы, лежащие в основе тревоги, и открыли возможности для новых методов лечения, включая лечение тестостероном, которые могут улучшить качество жизни людей, страдающих нарушениями полового развития и связанными с ними тревогой и депрессией.
Профессор Кнафо является сотрудником кафедры физиологии и клеточной биологии факультета медицинских наук, а также Национального института биотехнологии в Негеве.
Авторы другого исследования утверждают, что тревожные расстройства связаны с воспалением щитовидной железы