Жестокое обращение с детьми вызывает психические заболевания
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.
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.
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).
Метки: Иммунология, Неврология
Лаборатория Тушля стала пионером нового класса противовирусных препаратов, нацеленных на вирусные метилтрансферазы, ферменты, необходимые для РНК-вирусов, таких как SARS-CoV-2, Эбола, лихорадка денге. Этот инновационный подход предлагает высокоселективное лечение с минимальными побочными эффектами и потенциалом для комбинирования с существующими методами лечения для предотвращения лекарственной устойчивости. Ученые разработали противовирусные препараты, нацеленные на вирусные метилтрансферазы, предлагая новую стратегию…
Исследователи определили, что G-квадруплексы способствуют вредоносной агрегации белков при нейродегенеративных заболеваниях. Блокирование G4 с помощью 5-ALA остановило симптомы, похожие на симптомы болезни Паркинсона, у мышей, что указывает на многообещающий путь раннего вмешательства в заболевание. Новаторский механизм образования вредных белковых агрегатов Исследователи из Университета Кумамото открыли новаторский механизм образования вредных белковых агрегатов, которые способствуют развитию нейродегенеративных…
Новое исследование показывает, что использование анализа ДНК для скрининга новорожденных может обнаружить гораздо более серьезные, но излечимые заболевания, чем традиционные методы. Исследование, названное GUARDIAN, является одним из первых крупномасштабных проектов по использованию секвенирования генома для новорожденных, и первые результаты показывают, что этот подход может значительно улучшить медицинское обслуживание детей. Первые результаты исследования скрининга новорожденных показывают,…
Исследователи из Мюнхенского технического университета (TUM) добились многообещающих успехов в профилактике болезни Альцгеймера, разработав новую терапевтическую стратегию. Их подход фокусируется на воздействии на биомолекулу бета-амилоида, которая, как известно, вызывает раннюю гиперактивность нервных клеток, характерную для этого заболевания. Исследование TUM демонстрирует многообещающий терапевтический подход Команда под руководством доктора Бенедикта Цотта и профессора Артура Коннерта из Школы…
Люди, которым удается наверстать упущенное во время выходных, могут оказать своему сердцу большую услугу, снизив риск сердечных заболеваний на одну пятую. Этот вывод сделан в ходе исследования, представленного на конгрессе ESC 2024, в котором были проанализированы данные о сне более 90 000 участников UK Biobank. Исследование подчеркивает защитный эффект компенсаторного сна, особенно у людей, которые…
