В мозге пациентов с депрессией впервые выявили два типа клеток, в которых происходят ключевые изменения при этом расстройстве. Открытие, по мнению его авторов, может привести к созданию принципиально новых методов лечения.
Распространенное нарушение психики, для которого характерны чувство вины, ангедония, нарушение сна или аппетита, называют депрессией. По оценкам, с этим недугом сталкивается примерно 5% взрослого населения мира, однако точные биологические механизмы, лежащие в его основе, по-прежнему неизвестны. Поскольку мужчины реже обращаются за помощью, большое депрессивное расстройство чаще диагностируют у женщин (6% против 4%). Заболевание развивается как у людей с наследственной предрасположенностью, так без нее, что указывает на сложное взаимодействие генов и окружающей среды.
Приблизиться к пониманию развития болезни смогли ученые из Университета Макгилла и колледжа Дугласа (оба — в Канаде), изучив более 200 тысяч клеток дорсолатеральной префронтальной коры — области мозга, вовлеченной в процесс принятия решений и регулирования социального поведения, — полученных из Канадского банка мозга Дуглас-Белл, где хранятся образцы людей с психическими заболеваниями. В выборку вошли материалы 59 человек с диагностированной депрессией и 41 без нее.
Применив методы одноклеточной транскриптомики и анализа доступности хроматина (комплекс ДНК и белков, составляющий основу хромосом), генетики под руководством Густаво Турецки (Gustavo Turecki) сопоставили активность генов с механизмами, контролирующими доступ к ДНК. Так ученые выявили гены, работа которых изменяется при депрессии, а также вовлеченные в процесс белки-регуляторы.
Наибольшие различия обнаружили в возбуждающих нейронах, расположенных в глубоких слоях коры. В частности, изменения в работе чувствительного к стрессу белка NR4A2 (NURR1), связанного с дофаминовой системой, затронули гены, управляющие синаптической передачей сигналов. Это, по мнению генетиков, может объяснить нарушения связи между нервными клетками у людей с депрессией.
Вторым типом клеток оказалась особая группа в сером веществе — микроглия, регулирующая иммунный баланс мозга. Изменения в этой области указали на важную роль иммунных и воспалительных процессов в формировании депрессии. Всего исследователи выявили 4751 участок генома, где структура хроматина отличалась от нормы. Поскольку многие из этих изменений совпали с выявленными ранее вариантами риска развития депрессии, недуг, судя по всему, имеет крепкую молекулярно-генетическую основу. Результаты новой научной работы опубликованы в журнале Nature Genetics.
«Мы впервые смогли точно определить, какие типы клеток страдают при депрессии, объединив карту генетической активности с механизмами регуляции ДНК. Теперь мы можем точнее определять, где именно происходят нарушения и на какие процессы следует направить терапию», — отметил Турецки.
Результаты укрепляют предположения о биологическом происхождении большого депрессивного расстройства и закладывают основу для поиска новых методов лечения. Изучить влияние изменений на работу биологических нейронных сетей и проверить, поддаются ли они коррекции, позволят дальнейшие исследования.