Результаты этого исследования, опубликованные сегодня в Cell Reports, указывают на TIA1 как на новую цель в борьбе с посттравматическим стрессовым расстройством, которое примерно в два раза чаще встречается у женщин, чем у мужчин.
«Расшифровать взаимосвязь между биологией и окружающей средой, которая приводит к возникновению всех психических расстройств, включая посттравматическое стрессовое расстройство, оказалось невероятно сложно», – сказал д-р.
Кандел, профессор университета и содиректор Columbia’s Mortimer B. Zuckerman Mind Brain Behavior Institute, а также профессором науки о мозге Кавли в Колумбийском университете. "Сегодняшнее открытие о TIA1 выявило один такой ключевой компонент этого взаимодействия. Наше исследование предлагает многообещающий путь для разработки методов лечения, которые смягчают основные причины посттравматического стрессового расстройства и других связанных с ним психических заболеваний."
Первоначально прионы были описаны в контексте неврологических состояний, называемых трансмиссивными губчатыми энцефалопатиями, которые включают коровье бешенство у крупного рогатого скота и болезнь Крейтцфельдта-Якоба у людей. При этих заболеваниях неправильно свернутые прионы собираются вместе внутри клеток мозга, называемых нейронами, образуя большие агрегаты, которые вызывают деградацию и гибель нейронов.
После гибели нейронов прионы высвобождаются и заражают соседние клетки, как вирус. Со временем этот процесс приводит к разрушительным, а иногда и смертельным неврологическим симптомам.
Но в 2003 г. Кандел и его команда обнаружили, что некоторые прионы не опасны, но функциональны и могут играть важные биологические роли.
Например, в 2015 г. Кандел и его команда обнаружили, что функциональный прион CPEB3 помогает мозгу сохранять долговременную память. TIA1 – еще один такой функциональный прион. Помогает нейронам справляться с клеточным стрессом.
«Когда нейроны подвергаются стрессу, например, в ответ на вирусную инфекцию, белок TIA1 изолирует несущественные биомолекулы внутри клетки», – сказал доктор. Рэйман, младший научный сотрудник лаборатории Кандела в Колумбийском институте Цукермана и первый автор статьи. "Это позволяет клетке сосредоточить все свои усилия на борьбе со стрессом."
TIA1 присутствует во многих областях мозга, но особенно активен в вентральном гиппокампе, области, которая, как известно, регулирует воспоминания, связанные со стрессом и страхом. Доктора.
Кандел и Рэйман задались вопросом, могут ли нарушения функции TIA1 вызвать нарушение памяти о страхе, которая играет ключевую роль в посттравматическом стрессе.
Чтобы выяснить это, исследователи изменили количество TIA1 в вентральном гиппокампе как самцов, так и самок мышей. Затем ученые научили мышей ассоциировать безобидный запах этанола со стрессовыми переживаниями. При помещении в среду с запахом этанола животные проявляли избегающее поведение: они имели тенденцию уходить от стрессового запаха.
Но когда исследователи удалили TIA1, они увидели изменение в поведении – изменение, которое было характерно только для самок мышей. Удаление TIA1, по-видимому, не повлияло на самцов, но поведение избегания самок резко возросло; их страшные воспоминания были значительно усилены.
Исследователи утверждают, что эта заметная половая разница может быть важным ключом к раскрытию того, почему распространенность посттравматического стрессового расстройства намного выше у женщин по сравнению с мужчинами.
Он также подчеркивает важность включения самок мышей в научные исследования – практика, которая долгое время не одобрялась научным сообществом.
«Включение самок мышей в научные исследования – недавнее явление; исследователи однажды пришли к выводу, что циклические гормональные изменения у самок усложнят результаты исследования», – сказал доктор. Rayman. "Но включение мышей-самок в наше исследование оказалось преобразующим.
Мы бы никогда не узнали о важности TIA1, если бы не исследовали женский мозг."
Психиатрические расстройства известны своей сложностью.
Считается, что они связаны со многими генами, каждый из которых вносит лишь небольшой вклад в проблему. Но доктора. Кандел и Рэйман уверены, что их работа может быть расширена для выявления и лечения расстройств у людей. Например, посттравматическое стрессовое расстройство в конечном итоге может быть связано с ненормальной обработкой воспоминаний о страхе.
И те же области мозга, которые отвечают за память о страхе у мышей, отвечают за память о страхе у людей.
«Не только это, но и ген, кодирующий TIA1 у мышей, также существует в геноме человека», – сказал д-р.
Rayman. «Чтобы найти связь между уровнем активности TIA1 и реакцией на стресс у людей, мы в настоящее время анализируем ДНК людей в Швеции."
«Мы надеемся, что наша работа в сочетании с работой других приведет к идентификации большого количества генов, каждый из которых вносит определенный вклад в риск посттравматического стрессового расстройства», – сказал д-р. Кандел, который также является старшим исследователем в Медицинском институте Говарда Хьюза. "Достижения в области компьютерного и теоретического моделирования вскоре могут позволить нам взглянуть на конкретный генетический состав человека и определить его или ее риск развития психического расстройства, такого как посттравматическое стрессовое расстройство, а затем предложить лучший способ лечения на молекулярном уровне."