مغز در حالت افسردگی چگونه عمل می‌کند؟

یافته‌های جدید درباره بیماری هایی مانند افسردگی یا استرس پس از حادثه؛ بینش‌هایی را در مورد توسعه درمان‌های هدفمند و تشخیص های مبتنی بر خون در زمان واقعی ارائه می‌دهد. این رویکرد جامع می تواند به درمان های جدید برای اختلالات مرتبط با استرس منجر شود.

در یک مطالعه جدید، محققان بیمارستان مک‌لین، یکی از اعضای سیستم مراقبت‌های بهداشتی Mass General Brigham که با همکارانش در دانشگاه تگزاس در آستین و موسسه توسعه مغز لیبر کار می‌کردند، تغییرات مولکولی مشترک و متمایز را در مناطق مختلف مغز، لایه‌های ژنومی کشف کردند. آنها انواع سلول ها و خون در افراد مبتلا به اختلال استرس پس از سانحه (PTSD) و اختلال افسردگی اساسی (MDD) را بررسی کردند.

نتایج این مطالعه که در مجله Science منتشر شده می‌تواند راه‌های بالقوه‌ای برای درمان‌ این بیماری ها فراهم آورد.

PTSD یک وضعیت پاتولوژیک پیچیده است. بنابراین محققان مجبور بودند اطلاعات را در مناطق مختلف مغز و فرآیندهای مولکولی استخراج کنند تا بتوانند شبکه‌های بیولوژیکی در حال بازی را ضبط کنند.

به گفته یک روان پزشک در دانشکده پزشکی هاروارد، اختلالات مرتبط با استرس در طول زمان به وجود می آیند که از تغییرات اپی ژنتیکی ناشی از تأثیر متقابل بین استعداد ژنتیکی و قرار گرفتن در معرض استرس تروماتیک ناشی می شوند.

مطالعات قبلی فاکتورهای هورمونی، ایمنی، متیلومیک (اپی ژنتیک) و ترانس کریپتومیک (RNA) را بیشتر در نمونه‌های محیطی که به این بیماری‌ها کمک می‌کنند، کشف کرده‌اند، اما دسترسی محدود به بافت‌های مغز پس از مرگ بیماران مبتلا به PTSD، توصیف تغییرات مولکولی مبتنی بر مغز را در شرایط مناسب محدود کرده است.

آسیب شناسی مولکولی اختلالات
کری رسلر، نویسنده ارشد، MD، PhD، مدیر ارشد علمی این مطالعه می گوید: هدف اولیه ما برای این مطالعه تفسیر و ادغام بیان ژن و پروتئین، تغییرات اپی ژنتیکی و فعالیت مسیر در سراسر گروه های مغزی پس از مرگ در PTSD، افسردگی و کنترل های عصبی بود.

در واقع ما زیست شناسی مداری را با ابزارهای قدرتمند چند omics ترکیب کردیم تا به آسیب شناسی مولکولی پشت این اختلالات بپردازیم. (هدف Omics توصیف جمعی و تعیین کمیت مجموعه‌ای از مولکول‌های بیولوژیکی است که به ساختار، کارکرد و پویایی یک ارگانیسم یا جانداران تبدیل می‌شوند.)

برای این کار، این تیم داده‌های چند omic را از ۲۳۱ فرد مبتلا به PTSD، MDD و کنترل عصبی، همراه با ۱۱۴ فرد از گروه‌های تکراری برای تفاوت‌ها در سه ناحیه مغز و قشر پیش پیشانی داخلی (mPFC)، شکنج دندانه‌دار هیپوکامپ (DG) و مرکزی تجزیه و تحلیل کردند. هسته آمیگدال (CeA).

بررسی اختلالات مرتبط با استرس
محققان توالی RNA تک هسته ای (snRNA-seq) از ۱۱۸ نمونه PFC را برای مطالعه الگوهای خاص نوع سلول و ارزیابی پروتئین های مبتنی بر خون در بیش از ۵۰ هزار شرکت کننده در Biobank بریتانیا برای جداسازی نشانگرهای زیستی کلیدی مرتبط با اختلالات مرتبط با استرس انجام دادند.

در نهایت، همپوشانی این ژن‌های اصلی فرآیند بیماری مبتنی بر مغز با ژن‌های خطر مبتنی بر مطالعات ارتباط ژنومی (GWAS) برای شناسایی خطر PTSD و MDD مقایسه شد.

افراد PTSD و MDD در بیان ژن و اگزون های تغییر یافته در mPFC مشترک بودند اما در محلی سازی تغییرات اپی ژنتیکی تفاوت هایی وجود داشت. در نهایت تجزیه و تحلیل بیشتر نشان داد که سابقه تروما و خودکشی دوران کودکی محرک های قوی تغییرات مولکولی در هر دو اختلال بودند.

نویسندگان خاطرنشان کردند که سیگنال‌های بیماری MDD قوی‌تر با نتایج خاص مردانه مرتبط است و نشان می‌دهد که تفاوت‌های جنسی ممکن است زمینه ساز خطر بیماری باشد.

محقق چارلز بی، رئیس بخش روان پزشکی و علوم رفتاری در دانشکده پزشکی دل در UT آستین، گفت: درک اینکه چرا بعضی افراد دچار PTSD و افسردگی می شوند و بعضی دیگر به آن مبتلا نمی شوند، چالش بزرگی به حساب می آید.

ما دریافتیم که مغز افراد مبتلا به این اختلالات تفاوت های مولکولی زیادی با همدیگر دارند؛ به خصوص در قشر جلوی مغز. به نظر می رسد این تغییرات بر چیزهایی مانند سیستم ایمنی بدن، نحوه عملکرد اعصاب و حتی نحوه رفتار هورمون های استرس ما تأثیر می گذارد.

نویسندگان همچنین هشدار می‌دهند که همه زیرشاخه‌های سلولی و حالت‌های سلولی را به طور کامل مشخص نکرده‌اند، و برای درک سیگنال‌های مولکولی متضاد در سراسر مناطق مغز در آینده به مطالعات بیشتری نیاز است.