Студија миша открива генетске трагове анксиозности

Истраживачи са Универзитета у Чикагу открили су везу између нуспроизвода метаболизма и мождане активности који би могао резултирати новим третманима за анксиозност и друге психијатријске поремећаје.

Током испитивања улоге гена названог Гло1 у анксиозности, научници су открили нови инхибиторни фактор у мозгу: нуспродукт метаболизма метилглиоксал (МГ). Студија објављена у Јоурнал оф Цлиницал Инвестигатион, открио је да су животиње са више копија гена Гло1 вероватније показале понашање налик анксиозности у лабораторијским тестовима, рекао је др Абрахам Палмер, доцент за хуману генетику на Универзитету у Чикагу и виши аутор студије .

„Показали смо да је Гло1 узрочно повезан са понашањем сличним анксиозности, а не само у корелацији“, рекао је.

Даљи експерименти су показали да је Гло1 повећао понашање налик на анксиозност снижавањем нивоа МГ. Када су истраживачи инхибирали Гло1 или повећали ниво МГ, то је смањило анксиозно понашање.

2005. упоређивањем различитих сојева миша пронађена је веза између понашања сличних анксиозности и Гло1, гена који кодира метаболички ензим глиоксилазу 1. Међутим, наредна испитивања довела су у питање везу и недостатак очигледне везе између глиоксилазе 1 и функције мозга или понашање, учинило је неке научнике скептичним, према истраживачу.

„Када људи открију ген, увек им је најугодније када открију нешто што су већ знали“, рекао је Палмер. „Алармантна ствар била је чињеница да је дошло до открића нечега што нико није знао, па се стога чинило да је мање вероватно да ће бити тачно.“

Студија из 2009. године из Палмерове лабораторије сугерисала је да су разлике у експресији Гло1 између сојева миша настале због варијанти броја копија, где се сегмент генома који садржи ген понавља више пута. Да би тестирала ову хипотезу, водећа ауторка Маргарет Дистлер убацила је две, осам или 10 копија гена Гло1 у линије миша. Затим је водила експерименте, попут теста на отвореном пољу, у којем истраживачи мере колико времена миш проводи у центру арене насупрот зидовима, да би открио промене у анксиозности.

Резултати су потврдили да су мишеви са више копија гена Гло1 показивали веће понашање налик анксиозности, рекли су истраживачи.

„То је прва студија која је показала да је варијанта броја копија та која може да промени израз и понашање Гло1“, рекао је Дистлер, доктор медицине / Пх.Д. студент Програма обуке медицинских научника Притзкер Сцхоол оф Медицине.

Затим су истраживачи приступили решавању мистерије како Гло1 утиче на понашање налик анксиозности. Примарна функција Гло1 је да метаболизује и снижава ћелијски ниво МГ, отпадног производа гликолизе. Дистлер је произвео супротан ефекат убризгавањем МГ да би вештачки повећао ниво у мозгу, откривши да је повишење нивоа МГ брзо смањило симптоме анксиозности код мишева.

„Метилглиоксал је променио понашање у року од 10 минута од примене, што значи да се брзо појавио. То не мења експресију гена и нема дугорочне последице низводно “, рекао је Дистлер. „То је био наш први пробој.“

Кратко време сугерише да би МГ могао имати директан ефекат на неуронску активност, рекла је она. МГ је такође показао седативне ефекте у високим дозама, обележје лекова који активирају инхибиторне ГАБА рецепторе на неуронима, додају истраживачи. У сарадњи са др Леигх Плант, сада на Универзитету Брандеис, истраживачи су показали да је МГ активирао ГАБА-А рецепторе на неуронима, раније непознати инхибиторни механизам.

„То је потпуно другачији систем који веже неуронски инхибиторни тон у метаболичку активност“, рекао је Палмер. "Испоставило се да је метилглиоксал, који постоји откако се развила гликолиза, такође деловао на ове рецепторе, а то нико није знао."

Анксиозност се обично лечи лековима који активирају ГАБА-А рецептор, попут бензодиазепина и барбитурата, који су склони злоупотреби и опасним нежељеним ефектима. Истраживачи су теоретизовали да циљање интеракције Гло1 / МГ може пружити селективнију стратегију за смањење анксиозности суптилним утицајем на инхибиторни тонус.

„Средства за ГАБА-А рецептор која већ постоје имају пуно нежељених ефеката, попут седације и хипотермије, као и велику одговорност за злостављање“, рекао је Дистлер. „Могуће је да ће узимање инхибитора Гло1 повећати само ниво МГ до одређеног максимума. Могли бисте да имате потенцијал за више специфичности, с обзиром на то да активирате систем који је већ успостављен, а не само да бацате метилглиоксал или неко друго средство за рецептор ГАБА-А кроз мозак. “

Прелиминарни експерименти са малим молекулским инхибитором Гло1 подржали су теорију. Ињекције инхибитора, које је развио Јохн Термини из Бецкман истраживачког института града наде, смањиле су симптоме сличне анксиозности код мишева.

„То је другачији начин погађања ових ГАБА-А рецептора“, рекао је Палмер. „Тек треба да утврдимо да ли је то бољи начин да се то уради, али је свакако другачији и пружа нам јединствени угао напада на овај систем и потенцијалне предности које тек треба да проценимо.“

Такав лек такође може бити користан у лечењу епилепсије и поремећаја спавања, где су лекови ГАБА-А показали успех, додао је он.

Иако терапеутски потенцијал тек треба да се утврди, истраживање уклања маглу око улоге Гло1 у анксиозности додавањем бихевиоралних и ћелијских доказа, напомињу истраживачи.

„Оно што је лепо је да смо започели истраживачке, отворене генетске студије на мишевима, а сада смо ушли у неку нову фундаменталну физиологију коју нико раније није ценио или састављао“, рекао је Палмер. „Сада почињемо да беремо плодове тих врста генетских студија како бисмо обогатили наше разумевање класичнијих аспеката биологије.“

Извор: Медицински центар Универзитета у Чикагу