Нейроны людей с ПТСР сильнее подвержены стрессу

Посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР) может развиться после тяжелой травмирующей ситуации. Однако оно возникает далеко не у всех, кто пережил травму. Это заставляет ученых искать факторы риска, способствующие развитию ПТСР.

Исследователи из США решили посмотреть, как нейроны людей с ПТСР реагируют на стресс. Для этого они изучили глутаматергические нейроны, полученные из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека (hiPSC). Донорами клеток стали 19 ветеранов боевых действий с ПТСР и 20 — без ПТСР, в качестве контроля.

В большинстве подобных исследований используют клетки крови, однако ПТСР связано с работой мозга, и авторы решили, что необходимо изучить именно нейроны. Но извлечь сами нейроны проблематично, поэтому ученые получили сначала плюрипотентные стволовые клетки путем перепрограммирования фибробластов кожи доноров. Это позволило исследователям не просто изучить нейроны пациентов с ПТСР, но и вернуться назад во времени — увидеть клетки мозга такими, какими они были до травмы.

«Перепрограммирование клеток в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки виртуально возвращает клетки в прошлое, когда они могли превращаться во все клетки тела, — комментирует старший автор статьи Рэйчел Иегуда, профессор психиатрии и неврологии в Школе медицины Икана Медицинского центра Маунт Синай. — Эти клетки затем можно превратить в нейроны с теми же свойствами, что и нейроны донора до травмы, чтобы заставить их работать иначе. Сети экспрессии генов в этих нейронах отражают раннюю активность генов, то есть "добоевое" или "дотравматическое" состояние».

Ученые использовали масштабируемую автоматизированную роботизированную систему — The NYSCF Global Stem Cell Array® — для создания стволовых клеток, а затем — для получения глутаматергических нейронов пациентов.

Чтобы воссоздать реакцию на стресс, ученые воздействовали на них гидрокортизоном — синтетической версией гормона стресса кортизола, который участвует в реакции «бей или беги». На нейроны в возрасте 21 дня воздействовали двумя-тремя разными концентрациями гидрокортизона — 100 нМ, 1000 нМ или 2500 нМ — в течение 24 часов. Затем авторы смотрели, какие гены экспрессируются в клетках.

Только в нейронах от доноров с ПТСР ученые наблюдали специфические изменения экспрессии генов в ответ на глюкокортикоиды. Причем наибольший эффект наблюдался при низких дозах гормона. Эти изменения соответствовали специфическим для ПТСР транскриптомным паттернам, обнаруженным в мозге умерших людей с ПТСР. Авторы идентифицировали гены, которые способствуют этому зависимому от ПТСР глюкокортикоидному ответу.

То, что важные аспекты глюкокортикоидного ответа генетически обусловлены, подтверждает версию о генетической предрасположенности к ПТСР.

Кроме того, индуцированные нейроны представляют собой удобную платформу для изучения молекулярных механизмов, лежащих в основе посттравматического стрессового расстройства. На них удобно выявлять различные биомаркеры и тестировать лекарства.

«Мы работаем над поиском уже одобренных препаратов, которые могли бы обратить вспять гиперчувствительность, которую мы наблюдаем в нейронах», — сказала соруководитель исследования Кристен Бреннанд, профессор психиатрии в Йельской школе медицины.

Также в будущие исследования авторы планируют включить ГАМКергические нейроны — они тоже задействованы в патогенезе ПТСР.

Маркеры психических расстройств обнаружены в крови