Сотрудники ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» выяснили, что искусственное повышение экспрессии гена 5-НТ7 рецепторов влияет на серотониновую систему мозга и уменьшает проявления сезонной депрессии.
По данным Всемирной организации здравоохранения, депрессивные расстройства входят в четверку самых распространенных заболеваний, приводящих к инвалидности и суициду. Такими расстройствами страдают около 350 миллионов человек, до 20 % из них — именно сезонной депрессией. Статистика показывает, что частота возникновения этого недуга возрастает вместе с географической широтой к полюсам (то есть значительная часть территории Российской Федерации находится в зоне риска). Так, в Северной Флориде распространенность сезонной депрессии — 1 %, а на Аляске — уже 10 %. Но есть и исключения — например, в Исландии и Японии, несмотря на их географическое расположение, распространенность этого заболевания очень низкая.
Основа терапии при сезонной депрессии — свет, но лишь 60—70 % пациентов имеют положительный ответ на такое лечение. В современной науке депрессивно-подобное поведение моделируется в экспериментах на животных. Особенности возникновения и развития депрессии, а также механизмы устойчивости к препаратам, терапевтические стратегии исследуются с помощью новейших молекулярно-генетических технологий. «Особое внимание уделяется изучению роли серотониновой системы мозга, ее сложность обусловлена большим разнообразием рецепторов. Последним из них был идентифицирован рецептор седьмого типа, который до недавнего времени оставался одним из наименее изученных. Интерес к нему обусловлен тем, что доказана его роль в поддержании баланса серотониновой системы, а агонисты этого рецептора являются антидепрессантами», — рассказывает младший научный сотрудник ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» Александр Ярославович Родный на конференции молодых ученых в рамках форума OpenBio-2019.
Исследователи лаборатории нейрогеномики серотониновых рецепторов ФИЦ ИЦиГ СО РАН осуществили экспериментальное повышение экспрессии 5-НТ7 рецептора. Это вмешательство повлияло также на 5-HT1А рецептор, который, как считается, при определенных обстоятельствах способен блокировать выработку серотонина, а следовательно, может провоцировать развитие депрессии.
«5-HT1А рецептор ингибирует (подавляет) активность серотониновой системы. Седьмой рецептор, в свою очередь, способен связывать первый, понижая его функциональную активность, что может облегчить состояние сезонной депрессии», — поясняет Александр Родный.
Ученые создали плазмиду, несущую ген, кодирующий седьмой рецептор, сцепленный с зеленым флуоресцентным белком. Таким путем собирался вирус, который вводили в средний мозг мышей. Экспериментальных животных на семь недель помещали в условия сокращенного светового дня (20 часов «ночи» и 4 — «дня»; несмотря на то, что мыши — ночные животные, нарушение циркадных ритмов вызывает у них депрессивно-подобное состояние). Следующим этапом проводили поведенческие тесты — «принудительное плавание» и «открытое поле»; последний был нужен, чтобы исключить влияние двигательной активности на результат.
В ходе теста «принудительное плавание» мышь помещают в глубокую емкость с водой. Сначала животное пытается выбраться, но через некоторое время перестает барахтаться и замирает, экономя силы. Периоды бездействия и активности сменяют друг друга. Считается, что длительная неподвижность мыши в этом тесте свидетельствует о депрессивно-подобном поведении. «Открытое поле» представляет собой открытую тестовую площадку, круглую или квадратную, в которой измеряется активность мыши. Фиксируется количество времени, которое животное провело около стенок площадки (это свидетельствует о тревожной реакции) и в центральной зоне, а также частота посещения последней. Кроме того, принимается во внимание общая пройденная дистанция.
«Тесты показали, что животные, у которых экспериментально была повышена экспрессия гена седьмого рецептора, демонстрировали снижение депрессивно-подобного поведения без изменения двигательной активности, — отмечает Александр Родный. — Биохимические показатели активности серотониновой системы согласуются с результатами поведенческих тестов».
Таким образом, в ходе проведенного эксперимента ученые показали значительную роль седьмого типа рецептора серотониновой системы в развитии сезонной депрессии. Полученные результаты открывают широкие перспективы для разработки новых подходов в коррекции депрессивных расстройств.
Диана Хомякова
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии