Биологи провели молекулярный анализ тканей человеческого мозга и выяснили, что при тяжелой депрессии останавливается процесс образования новых нейронов.
Открытие показало, что природа заболевания кроется не только в химическом дисбалансе нейромедиаторов, но и в физическом нарушении клеточного обновления гиппокампа.
Долгое время врачи считали депрессию болезнью химического дисбаланса, связывая ее с нехваткой серотонина. Современные данные показывают, что проблема затрагивает также саму способность мозга адаптироваться к стрессу и перепадам окружающей среды.
Ключевую роль в этом играет гиппокамп. Эта область мозга во многом дирижирует мозговыми процессами и важна для формирования памяти и эмоциональных реакций. Также гиппокамп остается одним из немногих участков во взрослом мозге, где могут формироваться новые нервные клетки. Это называют нейрогенезом.
Новые нейроны помогают мозгу разделять похожие воспоминания и отделять прошлый негативный опыт от актуальных событий. Когда механизм дает сбой, люди начинают воспринимать мир «в мрачном свете». Исследования на мышах подтвердили связь между рождением новых нейронов и памятью, но детальная картина этого процесса в мозге человека при депрессии оставалась нераскрытой.
Американские нейробиологи изучили клетки гиппокампа у людей с тяжелым депрессивным расстройством. Результаты работы опубликовали в журнале Nature Medicine.
Ученые проанализировали ткани мозга, изъятые после смерти 11 пациентов с депрессией и 19 здоровых людей. Никто из больных не принимал антидепрессанты незадолго до смерти.
Биологи применили методы секвенирования РНК одиночных ядер и анализа доступности хроматина, чтобы расшифровать активность генов. Всего изучили почти 500 тысяч ядер клеток. Это позволило составить подробную пространственную карту нейронов и оценить физическое состояние структур, управляющих развертыванием ДНК.
Процесс создания новых нейронов у пациентов с депрессией замедлялся и полностью останавливался на ранних этапах. В гиппокампе больных скапливались «спящие» стволовые клетки, а число созревающих нейронов резко падало по сравнению со здоровым мозгом.
Помимо остановки роста, ученые зафиксировали системные сбои во всей нейронной сети гиппокампа. Клетки демонстрировали признаки сильного стресса, воспаления и нарушения обмена веществ. Генетический профиль больных клеток оказался схож с картиной аутоиммунных и нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера.
Данные также подтвердили сильное влияние внешних факторов на развитие расстройства. Жизненный опыт и сильный стресс физически меняли активность генов в мозге, работая как биологические переключатели. Авторы научной работы сделали вывод, что депрессия разрушает клеточную пластичность мозга и блокирует образование новых нейронов.
В итоге биологи составили самый подробный молекулярный атлас гиппокампа человека при депрессии. Они подтвердили, что болезнь ломает фундаментальные процессы клеточного обновления. Эти знания помогут в будущем разделить психические расстройства на основе молекулярных особенностей, подобно тому, как врачи разделяют разные виды рака, а также найти пути перезапуска образования нейронов.
Автор: Илья Гриднев