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: ,





Прорыв в борьбе с тельцами Леви

Болезнь с тельцами Леви занимает второе место по распространенности нейродегенеративных заболеваний после болезни Альцгеймера. Группа исследователей из Лундского университета установила, что заболевание можно выявить до появления симптомов с помощью анализа спинномозговой жидкости. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Medicine, где исследователи также демонстрируют, что снижение обоняния тесно связано с болезнью телец Леви даже до того,…

Быстрая диагностика кальцификации брюшной аорты

Сканирование плотности костей теперь может быстро выявить индикатор риска сердечно-сосудистых заболеваний. Благодаря искусственному интеллекту у нас скоро появится возможность предсказывать риск развития серьезных заболеваний в будущем одним нажатием кнопки. Риски высокой кальцификации брюшной аорты Кальцификация брюшной аорты (АКА) означает накопление отложений кальция в стенках брюшной аорты. Это может указывать на повышенный риск сердечно-сосудистых событий, включая…

Способы снижения риска заражения простудными заболеваниями

Мы все можем кое-что сделать, чтобы предотвратить распространение вируса простуды RSV: дезинфицировать руки и поверхности, а также полоскать горло жидкостью для полоскания рта при появлении симптомов. Ежегодно респираторно-синцитиальные вирусы (РСВ) вызывают бесчисленное количество респираторных инфекций во всем мире. Для младенцев, маленьких детей и людей с уже существующими заболеваниями вирус может быть опасен для жизни. Команда…

Вред резкого ограничения углеводов и жиров в рационе

Сбалансированная диета Новое исследование, опубликованное в «Журнале питания», показывает, что экстремальные модели питания, связанные с жирами и углеводами, могут повлиять на продолжительность жизни. Исследование, проведенное доктором Такаши Тамурой из Высшей медицинской школы Университета Нагои в Японии, показывает, что мужчины с низким потреблением углеводов и женщины с высоким потреблением углеводов сталкиваются с повышенным риском общей смертности…

Кишечные бактерии предупреждают Альцгеймера

Микробиота кишечника людей с предсимптомной болезнью Альцгеймера отличается от микробиоты здоровых людей. Исследование, проведенное Медицинской школой Вашингтонского университета в Сент-Луисе, показало, что у людей на начальной стадии болезни Альцгеймера, когда изменения в мозге начались, но до того, как когнитивные симптомы становятся очевидными, наблюдается отчетливое сочетание кишечных бактерий по сравнению со здоровыми людьми. Исследование сочетаний кишечных…