Российские нейробиологи выяснили, что тревожно-депрессивное расстройство у мышей связано с нарушениями энергетического обмена в мозге. Полученные данные помогут по-новому взглянуть на механизм развития депрессии и других психоэмоциональных заболеваний. Результаты работы опубликованы в BMC Neuroscience. Исследование выполнено при поддержке РНФ.

«Результаты этого исследования подтверждают выводы наших предыдущих работ, – говорит Наталия Кудрявцева, заведующая сектором нейрогенетики социального поведения Института цитологии и генетики СО РАН, в котором проводилось исследование. – Значит, психоэмоциональные нарушения из-за постоянных социальных конфликтов вызывают серьезную дисфункцию митохондрий в мозге. Последствия этих нарушений могут наблюдаться при многих неврологических и психоэмоциональных заболеваниях, в том числе депрессии, биполярном расстройстве и шизофрении. Подробное изучение механизмов развития митохондриальной дисфункции может дать ключ к новым методам лечения этих болезней».

Существовала гипотеза, что развитие психических болезней, таких как депрессия, биполярное расстройство и шизофрения, связано с дефектами митохондрий. Эти «энергетические станции» клеток отвечают за образование молекул АТФ, необходимых для большинства реакций в живых организмах. Дефекты митохондрий появляются как из-за врожденных мутаций, так и из-за неблагоприятных внешних условий. В последнем случае может нарушаться экспрессия (работа) генов митохондрий, не содержащих никаких мутаций. Если ген работает слабо, то кодируемого им белка образуется меньше нормы. Если работа гена повышена, то в клетках появляется слишком много белка.

Работа одних и тех же генов различается в разных органах и в мозге. Нейробиологи из Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН провели эксперимент на смоделированной у мышей депрессии, чтобы узнать, сопутствуют ли психоэмоциональным нарушениям у животных дефекты в работе митохондрий в разных отделах мозга.

Исследователи выбрали для изучения подсемейство генов Slc25a*. Гены этой группы кодируют многочисленные белки-переносчики, расположенные на внутренней оболочке митохондрий. Каждый из белков отвечает за перенос в митохондрии и обратно определенного вещества. Всего в исследовании сравнивалась работа 47 генов.

Эксперимент проводился на самцах мышей. Ученые использовали модель депрессии, вызванной хроническими социальными конфликтами. Эту модель раньше разработали ученые в Институте цитологии и генетики. Чтобы вызвать конфликт, двух мышей помещали в разделенную прозрачной перегородкой клетку. После двух дней привыкания к таким условиям перегородку убирали на 10 минут. Между самцами возникала драка, и становилось ясно, кто из двух самцов победитель (агрессор), а кто побежденный (жертва): мышь-агрессор преследовала соседа, атаковала его, а тот только пассивно защищался. При этом 10 минут, как правило, было недостаточно, чтобы побежденный самец физически пострадал от нападения. Обе мыши переживали только эмоциональное воздействие конфликта. Всего эксперимент продолжался 20 дней, в результате чего у побежденных мышей формировалось тревожно-депрессивное расстройство. Несмотря на победы в схватках, у агрессивных самцов тоже формировалась поведенческая болезнь.

Для анализа работы генов ученые взяли образцы отделов мозга как депрессивных, так и агрессивных мышей. Для сравнения использовали контрольную группу самцов того же возраста, которые не участвовали в агрессивных столкновениях. Экспрессию генов в разных отделах мозга мышей исследовали так: выделяли и расшифровывали структуру матричной РНК, которая синтезируется на основе ДНК, а затем сама служит матрицей для синтеза белков. Чем больше в клетке мРНК, соответствующей определенному гену, тем больше на ее основе производится белка и тем выше экспрессия этого гена.

Сравнив работу генов у контрольных мышей и мышей, живших в условиях хронического социального стресса, ученые подтвердили, что нарушения возникли и у агрессивных, и у депрессивных мышей. Экспрессия большинства генов у обеих групп изменилась в гипоталамусе – отделе мозга, регулирующем стрессовые реакции и многие физиологические процессы. Исследователи связали это с развитием тревожности у всех экспериментальных животных, независимо от их статуса в конфликтах. Экспрессия генов менялась и в гиппокампе, играющем важнейшую роль в формировании памяти, эмоциональных механизмах и в процессе образования новых нейронов. При этом у агрессивных и депрессивных самцов рост новых нейронов изменялся противоположным образом. Эти данные показывают, что при хронических социальных конфликтах, которые приводят к развитию тревожно-депрессивного расстройства у животных, работа митохондрий нарушается сразу в нескольких отделах мозга, и активность генов в разных отделах мозга агрессивных и депрессивных животных может меняться по-разному.

Источники

Ученые подтвердили, что тревожно-депрессивное расстройство меняет активность генов в мозге
Индикатор (indicator.ru), 27/12/2018
Ученые РФ установили механизм, который провоцирует продолжительные эпилептические припадки
ТАСС, 27/12/2018
Ученые РФ установили механизм, который провоцирует продолжительные эпилептические припадки
TmBW.Ru, 27/12/2018
Все проиграли
Контекст (contextap.ru), 27/12/2018
Российские ученые увязали тревожно-депрессивное расстройство с изменением активности мозга
Говорит Москва (govoritmoskva.ru), 27/12/2018
Ученые подтвердили, что тревожно-депрессивное расстройство меняет активность генов в мозге
Day.az, 27/12/2018
Ученые подтвердили, что тревожно-депрессивное расстройство меняет активность генов в мозге
Margust (gazeta-margust.ru), 27/12/2018
Раскрыт один из ключевых механизмов эпилептических припадков
Газета.Ru, 27/12/2018
Ученые подтвердили, что тревожно-депрессивное расстройство меняет активность генов в мозге
Газета.Ru, 27/12/2018
Ученые подтвердили, что тревожно-депрессивное расстройство меняет активность генов в мозге
24ТОП.kz (24top.kz), 27/12/2018
Российские ученые увязали тревожно-депрессивное расстройство с изменением активности мозга
The world news (theworldnews.net), 27/12/2018
Ученые подтвердили, что тревожно-депрессивное расстройство меняет активность генов в мозге
Teneta news (teneta.ru), 28/12/2018
Выяснилось, как стрессы и конфликты влияют на работу мозга
РИА PrimaMedia (primamedia.ru), 28/12/2018
Выяснилось, как стрессы и конфликты влияют на работу мозга
Вся Находка (всянаходка.рф), 28/12/2018
Биологи: Конфликты нарушают работу мозга победителей
The world news (theworldnews.net), 28/12/2018
Сибирские биологи: Конфликты нарушают работу мозга победителей
Российская газета (rg.ru), 28/12/2018
Как конфликты влияют на работу мозга
Красноярский медицинский портал (krasgmu.net), 28/12/2018
Ученые: тревожно-депрессивным расстройством в конфликте страдают и жертва, и победитель
Российский научный фонд (рнф.рф), 29/12/2018
Ученые: тревожно-депрессивным расстройством в конфликте страдают и жертва, и победитель
ТАСС, 27/12/2018
Нейробиологи ИЦиГ СО РАН выяснили, что тревожно-депрессивное расстройство формируется и у победителя, и у жертвы конфликта
1k.com.ua, 22/01/2019
Нейробиологи ИЦиГ СО РАН выяснили, что тревожно-депрессивное расстройство формируется и у победителя, и у жертвы конфликта
Научная Россия (scientificrussia.ru), 22/01/2019
Тревожно-депрессивное расстройство меняет активность генов в мозге
E-News.com.ua, 13/02/2019

Похожие новости

  • 09/04/2019

    Универсальный метод определения пола у бабочек разработали в Новосибирске

    ​Метод, с помощью которого сибирские ученые предложили различать самок и самцов личинок бабочек, или чешуекрылых, может быть полезен для борьбы с вредителями, такими как непарный шелкопряд, а в будущем пролить свет на механизмы передачи некоторых вирусных инфекций.
    299
  • 31/05/2016

    Новосибирские ученые исследуют кровеносную систему

    ​Кровеносная система лежит в основе функционирования головного мозга, и в области её работы ещё много «белых» пятен. Сибирские учёные в сотрудничестве с медиками решили устранить некоторые из них.  Исследование имеет и прикладной выход: уже создана уникальная система мониторинга нейрохирургических операций, метод повышения качества магнитно-резонансной томографии, а также инструментарий для персонализированного моделирования протекания некоторых болезней.
    2585
  • 31/12/2017

    Топ-10 исследований российских ученых 2017 года по версии РНФ

    Около 35 тысяч российских ученых проводили и проводят фундаментальные исследования при поддержке Российского научного фонда (РНФ). Ежемесячно в российских и зарубежных СМИ выходят десятки новостей об их достижениях.
    2843
  • 02/05/2016

    Российские ученые создают экспресс-тесты для проверки продуктов

    ​В лаборатории иммунобиохимии Центра биотехнологии РАН разрабатывают тест-полоски, которые позволят за 10-15 минут проверить овощи, фрукты и мяс-молочную продукцию на наличие вредных соединений: пестицидов, микотоксиново, антибиотиков.
    1534
  • 15/02/2018

    Томские ученые доказали эффективность нового метода диагностики заболеваний мозга

    ​Издательство Nature Publishing Group опубликовало результаты исследований ученых ТГУ, подтверждающие эффективность нового метода диагностики заболеваний головного мозга. Уникальный способ неинвазивной оценки состояния оболочек нервных волокон (миелина) при помощи магнитно-резонансной томографи (МРТ) был разработан под руководством профессора Университета Вашингтона, научного руководителя лаборатории нейробиологии НИИ ББ ТГУ Василия Ярных.
    1414
  • 26/12/2016

    В ИЯФ СО РАН разрабатывают новый способ лечения опухолей мозга

    ​Сотрудники Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН исследуют метод микропучковой рентгеновской терапии злокачественных опухолей мозга. Уже проведены пробные эксперименты по облучению клеточных культур глиомы человека с добавлением наночастиц оксида марганца.
    1646
  • 06/12/2018

    Ученые установили, что лечение ожирения у женщин и мужчин будет отличаться

    ​Сибирские ученые полагают, что терапия избыточного веса должна быть разной для пациентов мужского и женского пола: биологи впервые изучили механизмы действия потенциального средства от ожирения не только на самцах лабораторных мышей, но и на самках, и показали, что они имеют существенные различия.
    885
  • 13/06/2018

    Ученые ТГУ проследят пути миграции нейронов с помощью генной инженерии

    ​Нейробиологи ТГУ в рамках нового научного проекта, поддержанного РНФ, изучат пути миграции молодых нейронов. В исследовании будут использованы современные технологии генной инженерии и неинвазивной визуализации.
    436
  • 22/04/2019

    Новосибирские генетики изучают серотонин

    ​Современные реалии таковы, что получение гранта на поддержку проекта стало одним из важных залогов успешной работы для наших ученых. Руководитель лаборатории нейрогеномики поведения ФИЦ ИЦиГ СО РАН, д.
    311
  • 19/11/2018

    Биолог из Новосибирска разработал мобильное приложение для сельского хозяйства

    Труд агрономов и селекционеров иногда содержит очень утомительные операции. Например, периодически им требуется подсчитывать количество зерен в колосьях пшеницы. Не делать этого вручную позволяет мобильное приложение SeedCounter, которое вместе с коллегами создал биолог Михаил Генаев из Новосибирска.
    426