11 августа 2023

Жестокое обращение с детьми вызывает психические заболевания

Мозг жестокого обращения с детьми

Исследовательская группа обнаружила, что жестокое обращение или пренебрежение в детстве могут вызвать чрезмерное удаление синапсов в мозге, опосредованное астроцитами, из-за гормонов стресса, что приводит к психическим заболеваниям. Команда использовала одобренный FDA препарат, чтобы обнаружить, что глюкокортикоиды, гормоны стресса, приводят к аномальным уровням фагоцитоза астроцитов, способствуя психическим заболеваниям.

Пренебрежение или жестокое обращение в детстве могут вызвать сильный стресс, который, в свою очередь, может изменить нервные пути и функции по мере развития мозга. Такие изменения могут предрасполагать людей к психическим состояниям, таким как депрессия и шизофрения. Однако точный механизм и средства контроля над ним еще не были обнаружены.

1 августа исследовательская группа KAIST под руководством профессора Вон-Сук Чанга из Департамента биологических наук объявила о выявлении чрезмерного удаления синапсов, опосредованного астроцитами, как причины психических заболеваний, вызванных травмой жестокого обращения в детстве. Их исследование было опубликовано в Immunity, ведущем международном журнале в области иммунологии.

Исследовательская группа обнаружила, что чрезмерное опосредованное астроцитами удаление возбуждающих синапсов в мозге в ответ на гормоны стресса является причиной психических заболеваний, вызванных пренебрежением и жестоким обращением в детстве.

Клинические данные ранее показали, что высокий уровень стресса может привести к различным психическим заболеваниям, но точный механизм был неизвестен. Поэтому ожидается, что результаты этого исследования будут широко применяться для профилактики и лечения таких заболеваний.

Исследовательская группа провела клинический скрининг одобренного FDA препарата, чтобы раскрыть механизм, регулирующий фагоцитарную роль астроцитов, при котором они захватывают внешние вещества и удаляют их. В результате команда обнаружила, что синтетические глюкокортикоиды, а именно гормоны стресса, усиливают фагоцитоз, опосредованный астроцитами, до аномального уровня.

Схематическая диаграмма жестокого обращения с детьми психического заболевания

Глюкокортикоиды играют важную роль в процессах поддержания жизни, таких как углеводный обмен и противовоспалительные действия, но также секретируются в ответ на внешние раздражители, такие как стресс, позволяя организму реагировать соответствующим образом. Однако чрезмерное и длительное воздействие глюкокортикоидов, вызванное хроническим стрессом, может привести к различным психическим заболеваниям, включая депрессию, когнитивные расстройства и тревогу.

Результаты скрининга

Рисунок 1. Результаты скрининга соединений, которые усиливают фагоцитоз астроцитов (A) Обнаружено, что синтетический глюкокортикоид (гормон стресса) усиливает фагоцитоз астроцитов посредством скрининга одобренных FDA клинических соединений. (BC) При лечении гормонами стресса сильно усиливается фагоцитоз астроцитов, но это явление сильно подавляется антагонистом ГР (мифепристоном). CORT: кортикостерон (гормон стресса), эплеренон: антагонист минералокортикоидных рецепторов (MR), мифепристон: антагонист глюкокортикоидных рецепторов (GR). Предоставлено: Лаборатория глиабиологии KAIST.

Чтобы понять изменения в функциях астроцитов, вызванные стрессом в детстве, исследовательская группа использовала модели мышей с ранней социальной депривацией и обнаружила, что гормоны стресса связываются с глюкокортикоидными рецепторами (ГР) астроцитов. Это значительно увеличило экспрессию тирозинкиназы Mer (MERK), которая играет существенную роль в фагоцитозе астроцитов.

Удивительно, но из различных нейронов коры головного мозга астроциты устраняли только возбуждающие синапсы определенных нейронов. Команда обнаружила, что это создает аномальные нейронные сети, которые могут привести к сложным поведенческим аномалиям, таким как социальные недостатки и депрессия во взрослом возрасте.

Результаты скрининга соединений, усиливающих фагоцитоз астроцитов

Команда также заметила, что микроглия, которая также играет важную роль в церебральном иммунитете, не способствовала удалению синапсов в моделях мышей с ранней социальной депривацией. Это подтверждает, что реакция на гормоны стресса в детстве специфически опосредована астроцитами.

Схематическая диаграмма исследования

Рисунок 2. Схематическая диаграмма исследования, опубликованного в Immunity. Чрезмерная секреция гормона стресса в детском возрасте увеличивает экспрессию фагоцитарного рецептора MERTK через глюкокортикоидный рецептор (GR) астроцитов, что приводит к избыточной элиминации возбуждающих синапсов. Чрезмерная элиминация синапсов астроцитами во время развития мозга вызывает необратимое повреждение мозговых цепей, что приводит к аномальной нейронной активности во взрослом мозге и психиатрическому поведению, такому как депрессия и антисоциальные наклонности. Предоставлено: Лаборатория глиабиологии KAIST.

Чтобы выяснить, применимы ли эти результаты и к людям, исследовательская группа использовала органоид мозга, выращенный из индуцированных человеком плюрипотентных стволовых клеток, для наблюдения за реакцией человека на гормоны стресса. Команда обнаружила, что гормоны стресса индуцировали ГР астроцитов и активацию фагоцитов в органоиде головного мозга человека, и подтвердила, что астроциты впоследствии устраняли чрезмерное количество возбуждающих синапсов. Показав, что мыши и люди демонстрируют одинаковый механизм контроля синапсов в ответ на стресс, команда предположила, что это открытие применимо к психическим расстройствам у людей.

Профессор Вон-Сук Чанг сказал:

  • «До сих пор мы не знали точного механизма того, как детский стресс вызывает заболевания мозга. Это исследование было первым, показавшим, что чрезмерный фагоцитоз астроцитов может быть важной причиной таких заболеваний».

Он добавил:

  • «В будущем контроль иммунного ответа астроцитов будет использоваться в качестве фундаментальной цели для понимания и лечения заболеваний головного мозга».

Эта работа была поддержана грантом Национального исследовательского фонда Кореи, Корейским институтом развития индустрии здравоохранения (KHIDI) и Корейским исследовательским центром деменции (KDRC).

Источник

Метки: ,





Недавно обнаруженные дрожжи могут предотвратить грибковые инфекции

Исследователи из Института науки Вейцмана в Израиле выявили дрожжи, которые можно использовать для предотвращения инвазивного кандидоза, основной причины смерти госпитализированных пациентов и пациентов с ослабленным иммунитетом. Исследование, недавно опубликованное в Журнале экспериментальной медицины (JEM), показывает, что новые дрожжи безвредно живут в кишечнике мышей и людей и могут вытеснять дрожжи, ответственные за кандидоз, Candida albicans. Микробы…

Причины распространенных врожденных дефектов

Недавние исследования выявили решающую роль метилирования ДНК в черепно-лицевом развитии, открывая путь к предотвращению расщелины губы и неба путем понимания воздействия окружающей среды на генетическую экспрессию. Расщелина губы и неба — наиболее распространенные черепно-лицевые врожденные дефекты у человека, ежегодно поражающие более 175 000 новорожденных во всем мире. Тем не менее, несмотря на десятилетия исследований, до…

Свойства цитоплазматических капель сперматозоидов

Исследователи из Университета штата Мичиган разгадали загадку менее изученной структуры сперматозоида, известной как цитоплазматическая капля (ЦК). CD, характеризующийся увеличенной цитоплазмой — вязким желеобразным веществом, инкапсулированным клеточной мембраной, — расположен рядом с головкой сперматозоида, особенно на его шейке. Это явление наблюдается у всех млекопитающих, включая человека. Эта новая генетическая модель является первой в своем роде. Как…

Ускоренная химиотерапия

Исследование показывает, что блокирование белка PD-L2 в стареющих раковых клетках после химиотерапии повышает способность иммунной системы разрушать эти клетки, потенциально повышая эффективность химиотерапии против рака. Лечение рака, включая химиотерапию, помимо уничтожения большого количества опухолевых клеток, также приводит к образованию стареющих опухолевых клеток (также называемых «клетками зомби»). Хотя стареющие клетки не размножаются, они, к сожалению, создают…

Потеря веса при замене животных продуктов на растительные

Переход от продуктов животного происхождения к продуктам растительного происхождения, независимо от того, считаются ли эти продукты растительного происхождения здоровыми или вредными согласно индексу растительной диеты, приводит к снижению веса у людей с избыточным весом, снижает потребление холестерина и жиров, а также увеличивает потребление клетчатки. Согласно новому анализу Комитета врачей за ответственную медицину, опубликованному в Европейском…