Изменения баланса АТФ при депрессии показали на мозге человека

Депрессия часто возникает в раннем возрасте; она может переходить в хроническую форму и приводить к утрате трудоспособности или самоубийствам. Для разработки новых методов лечения депрессии недостает понимания механизмов, лежащих в основе этого расстройства. Одна из ключевых черт депрессии — выраженный недостаток энергии, который может серьезно сказываться на жизни человека и на функциях его организма. Предполагается, что это связано с нарушением энергетического обмена в клетках, однако это предположение никогда не подтверждали в человеческом мозге in vivo. 

Ученые из США и Австралии провели предварительное исследование на добровольцах с большим депрессивным расстройством и описали, как в мозге человека с депрессией меняется биоэнергетика АТФ. 

Для участия пригласили людей возрастом от 18 до 24 лет с большим депрессивным расстройством (БДР) и без него. В группу БДР включали участников с как минимум умеренной тяжестью симптомов депрессии, набравших 18 и более баллов по шкале по шкале Монтгомери-Асберга (MADRS). У всех добровольцев брали образцы крови, а также проводили визуализацию зрительной коры с помощью магнитно-резонансной спектроскопии (MRSI) на ядрах фосфора 31P. Пригодные для анализа результаты визуализации были получены для 18 человек, по девять в каждой группе. 

На основании полученных данных ученые вычислили параметры кинетики реакций метаболизма АТФ в головном мозге. Сравнив скорость выработки АТФ при участии АТФазы и активность этого фермента, они обнаружили тенденцию к более высоким значениям при БДР. Также авторы установили, что балл по шкале тяжести усталости (FSS) положительно коррелировал с концентрацией неорганического фосфата, активностью АТФазы и скоростью синтеза АТФ этим ферментом. 

Анализ периферических мононуклеарных клеток крови также выявил значимо повышенные уровни АТФ в группе с депрессией. Они коррелировали с более высокими баллами по шкалам FSS и MARDS, то есть с выраженностью усталости и симптомов депрессии в целом. 

Также ученые измерили скорость потребления кислорода в норме и при митохондриальном стрессе. В обоих случаях этот показатель был ниже в группе с депрессией. При митохондриальном разобщении скорость потребления кислорода в группе БДР также была снижена. При внесении поправок на пол и возраст эти отличия перестали быть статистически значимыми, однако авторы статьи все же рассуждают о том, что полученные данные указывают на дисфункцию митохондрий при БДР. Они предполагают, что у митохондрий людей с депрессией нарушена способность удовлетворять повышенные энергетические потребности при стрессе. 

В целом проведенное исследование продемонстрировало связь между динамикой АТФ в мозге человека и депрессивным расстройством. По мнению исследователей, выявленные изменения биоэнергетики клетки указывают на компенсаторный механизм, который возникает на ранней стадии заболевания.

Воспаление усиливает депрессию у пожилых людей с бессонницей