Почему при депрессии мозг уменьшается

Найден ген, который препятствует образованию синапсов в коре мозга, уменьшает плотность нервных клеток и служит причиной депрессии.

Межнейронный синапс; голубые точки — мембранные пузырьки с нейромедиатором в передающем нейроне. (Фото Dennis Kunkel Microscopy.)

Известно, что при депрессии мозг уменьшается — это подтверждается и экспериментами на животных, и сканированием человеческого мозга, и исследованиями структуры мозга человека, которые проводились после смерти. Изменения эти, впрочем, затрагивают не весь мозг, а дорсолатеральную префронтальную кору. Этот участок отвечает за такие сложные и важные вещи, как объединение сенсорной информации и памяти при планировании собственных действий. И именно здесь, как показывают эксперименты, при депрессии уменьшаются и количество нейронов, и их размеры.

Исследователи из Йельского университета (США) предположили, что причина этого — как и многих других психоневрологических патологий — кроется в синапсах. Здесь происходит передача нервного импульса с клетки на клетку, и участвуют в этом множество нейромедиаторов. Легко понять, что генов, от которых зависит образование и функционирование синапсов, великое множество. Исследователи сравнили общую активность генов в клетках дорсолатеральной префронтальной коры у здоровых людей и больных депрессией. Было обнаружено несколько генов, активность которых была заметно снижена в нейронах депрессивных людей; особенно же это касалось пяти генов, имеющих отношение именно к синапсам: синапсина 1, кальмодулина 2, Rab3A, Rab4В и TUBB4.

Эти гены либо непосредственно связаны с передачей сигнала через синапс, либо обслуживают синаптическую передачу, обеспечивая регенерацию клеточных структур и, таким образом, бесперебойную работу синапса. При этом все пять находятся под контролем транскрипционного фактора GATA1. В статье, опубликованной в журнале Nature Medicine, авторы сообщают, что активность гена GATA1 в «депрессивных нейронах» была сильно повышена. Факторы транскрипции могут не только стимулировать синтез мРНК на тех или иных генах, но и подавлять его. По-видимому, именно это GATA1 делает с пятью синапсными генами. Когда у крыс искусственно повышали активность GATA1, дендриты нейронов становились менее сложными, менее разветвлёнными, с меньшим числом соединений с другими клетками.

Избыточный уровень этого транскрипционного фактора также вызывал признаки депрессивного поведения: животное, оказавшись в воде, предпринимало меньше попыток к спасению и едва ли не замирало на месте — в отличие от крысы с нормальным уровнем GATA1, которая делала всё, чтобы выжить. То есть уменьшение плотности нервных клеток в случае депрессии действительно начинается с синапсов, а главным — или одним из главных — игроком тут служит транскрипционный фактор GATA1.

Возможно, хронический стресс может стать причиной перепроизводства этого белка и, как следствие, уменьшения числа синапсов. Но нельзя не учитывать и чисто генетические различия между разными вариантами гена GATA1: какая-нибудь мутация вполне может повысить содержание этого белка в нейронах, и тогда депрессия возникнет безо всякого стресса, по сугубо генетическим обстоятельствам.

Подготовлено по материалам Йельского университета.