Новое исследование определяет генные мишени гормонов стресса в головном мозге

Хронический стресс – хорошо известная причина психических расстройств. Новое исследование сделало шаг вперед в понимании того, как глюкокортикоидные гормоны («гормоны стресса») действуют на мозг и каковы их функции. Полученные данные могут привести к более эффективным стратегиям профилактики и лечения психических расстройств.

Исследование, проведенное учеными из Бристольского университета и опубликованное сегодня [6 августа] в Nature Communications , обнаружило связь между рецепторами кортикостероидов – минералокортикоидным рецептором (MR) и глюкокортикоидным рецептором (GR) – и цилиарной и нейропластичностью. гены в гиппокампе, области мозга, участвующей в преодолении стресса, обучении и памяти.

Целью исследования было выяснить, с какими генами MR и GR взаимодействуют по всему геному гиппокампа во время нормальных циркадных колебаний и после воздействия острого стресса. Исследовательская группа также хотела выяснить, приведет ли какое-либо взаимодействие к изменению экспрессии и функциональных свойств этих генов.

Исследование объединило передовые технологии секвенирования нового поколения, биоинформатики и анализа путей, чтобы лучше понять действие глюкокортикоидных гормонов через MR и GR на активность генов в гиппокампе.

Исследователи обнаружили ранее неизвестную связь между MR и функцией ресничек. Реснички – это небольшие волосовидные структуры, которые выступают из тел клеток. Эффективная функция ресничек жизненно важна для развития мозга и постоянной пластичности мозга, но как их структура и функция регулируются в нейронах, в значительной степени неизвестно.

Открытие новой роли MR в структуре и функции ресничек в отношении развития нейронов расширило знания о роли этих клеточных структур в головном мозге и может помочь разрешить связанные с ресничками (связанные с развитием) нарушения в будущем.

Команда также обнаружила, что MR и GR взаимодействуют со многими генами, которые участвуют в процессах нейропластичности, таких как связь между нейронами, процессы обучения и памяти. Однако некоторые из этих генов связаны с развитием психических расстройств, таких как большая депрессия, тревога, посттравматическое стрессовое расстройство, а также расстройства шизофренического спектра. Следовательно, дисфункция глюкокортикоидных гормонов, наблюдаемая при хроническом стрессе, может оказывать пагубное влияние на психическое здоровье из-за их воздействия на эти гены уязвимости, обеспечивая потенциальный новый механизм, объясняющий давно известное участие глюкокортикоидов в этиологии расстройств психического здоровья.

Хотя необходимы дальнейшие исследования роли глюкокортикоидных гормонов в регуляции этих генов, результаты заполняют пробел между давно известным участием глюкокортикоидов в психических расстройствах и существованием генов уязвимости.

Ханс Реул, профессор нейробиологии Бристольской медицинской школы: трансляционные медицинские науки (THS), сказал: «Это исследование является существенным шагом вперед в наших усилиях по пониманию того, как эти мощные глюкокортикоидные гормоны действуют на мозг и каковы их функции.

«Мы надеемся, что наши открытия послужат толчком к новым целевым исследованиям роли этих гормонов в этиологии тяжелых психических расстройств, таких как депрессия, тревога и посттравматическое стрессовое расстройство».

Следующие шаги для исследования включают изучение того, как действие глюкокортикоидного гормона через MR и GR на геном гиппокампа изменяется в условиях хронического стресса, и, благодаря новому гранту BBSRC, действие глюкокортикоидов через MR и GR на геном женского мозга. Об этой области исследований на женщинах известно очень мало, поскольку большинство исследований стресса и глюкокортикоидных гормонов проводилось на мужчинах.

Исследование, при поддержке BBSRC и докторантуры Wellcome Trust по нейронной динамике, было проведено исследовательской группой по нейроэпигенетике под руководством профессора Ханса Реуля и доктора Карен Мифсуд в сотрудничестве с Бристольской группой биологии стволовых клеток – доктором Оскаром Кордеро Ллана. и г-жа Андриана Джалели, а также специалисты по секвенированию и биоинформатики из Оксфордского университета.