Согласно новому исследованию, опубликованному в научном журнале Nature, тип клеток, обычно характеризуемый как система поддержки мозга, по-видимому, играет важную роль в поведении, связанном с обсессивно-компульсивным расстройством (ОКР).
Новая подсказка о механизмах, лежащих в основе ОКР, расстройства, которое до конца не изучено, стала неожиданностью для исследователей. Первоначально ученые стремились изучить, как нейроны взаимодействуют со звездообразными «вспомогательными» клетками, известными как астроциты, которые, как известно, обеспечивают поддержку и защиту нейронов. Однако ученые все еще пытаются понять очевидную роль этих сложных клеток в психических и нейродегенеративных заболеваниях.
Изучая белки, экспрессируемые нейронами и астроцитами у мышей, исследователи Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) обнаружили белок, связанный с обсессивно-компульсивным расстройством, и повторяющееся поведение в нейронах также было обнаружено в астроцитах. Таким образом, ученые считают, что терапевтические стратегии, нацеленные на астроциты и нейроны, могут быть полезны при обсессивно-компульсивном расстройстве и других нарушениях головного мозга.
«Наше исследование выявило новый клеточный механизм, в котором задействованы не только нейроны — то, что мы уже знали, — но также и астроциты, работающие вместе», — комментирует Балджит Кхах (Baljit Khakh), профессор физиологии и нейробиологии в Медицинской школе Дэвида Геффена Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (David Geffen School of Medicine at UCLA). «Теперь мы могли бы расширить наши исследования в этой области, чтобы охватить дополнительные механизмы и клетки».
Актуальность проблемы
Обсессивно-компульсивное расстройство, хроническое тревожное расстройство, характеризующееся повторяющимися мыслями и действиями, и встречающееся примерно у 2-3% населения в течение их жизни, хотя его распространенность может быть выше из-за занижения сведений и неполной диагностики. Обычно при ОКР назначаются психотерапия, антидепрессанты или и то, и другое, но доступное лечение неэффективно для значительной части пациентов.
Считается, что область головного мозга, известная как полосатое тело, которая участвует в принятии решений и контроле движений, играет ключевую роль в ОКР. Именно эту область мозга изучали исследователи Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, когда пытались изучить взаимодействие между астроцитами и нейронами.
В то время как предыдущие исследования сравнивали экспрессию генов между нейронами и астроцитами, авторы нового исследования расширили наше понимание взаимодействия между двумя типами клеток за счет анализа экспрессии белков.
«Нам действительно нужно изучать белки, поскольку они очень сложны и разнообразны», — комментирует соавтор исследования Джозелин Сото (Joselyn Soto), специалист по нейробиологии в медицинской школе Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. «В зависимости от того, какая клетка экспрессирует какие белки, мы можем предсказать функции этой клетки».
Материалы и результаты исследования
Исследователи использовали несколько подходов для выделения и визуализации белков в нейронах и астроцитах полосатого тела. Когда они сравнили белки, обнаруженные в нейронах и астроцитах, то неожиданно увидели, что оба содержат белок, связанный с обсессивно-компульсивным расстройством, известный как SAPAP3.
Исследователи проверили свои выводы, вставив белок SAPAP3 обратно в нейроны и астроциты мышей, которые были генетически модифицированы, чтобы у них отсутствовал ген, который производит белок. Ученые обнаружили, что два типа клеток взаимодействуют по-разному, когда измеряли влияние белка на принуждение беспокойство, два типичных признака ОКР.
Мыши перестали навязчиво ухаживать за собой после того, как белок SAPAP3 был доставлен обратно в астроциты и нейроны, что позволяет предположить, что оба типа клеток могут быть действительными мишенями для лечения, направленного на сдерживание принуждения. Однако только нейроны с белком SAPAP3 были связаны со снижением тревожности у мышей, что позволяет предположить, что астроциты не являются хорошей мишенью для лечения тревожности при ОКР.
«Это два основных типа клеток — один не работает без другого», — добавляет Сото. «Мы действительно хотели понять, как эти многоклеточные взаимодействия в этой области мозга вызывают такое сложное поведение, включая принуждение и тревогу».
Добавив, что нужно еще много работать, чтобы хотя бы понять, как формируются и поддерживаются астроциты, Кхах утверждает, что неожиданные результаты этого нового исследования продемонстрировали ценность изучения основных вопросов биологии, чтобы помочь сформировать новые идеи об основах болезней.
«Это началось с основного вопроса: какие белки составляют эту сложную клетку?» заключил исследователь. «Сначала мы не могли предсказать его потенциальное отношение к ОКР».
Статья по теме: Обсессивно-компульсивное и тревожные расстройства: что нужно знать
