Лечение тревожности, депрессии и других расстройств может зависеть от миндалевидного тела – части мозга, которая контролирует сильные эмоциональные реакции, особенно страх. Но глубокого понимания этой структуры не хватало. Теперь ученые из Калифорнийского университета в Дэвисе идентифицировали новые кластеры клеток с различными паттернами экспрессии генов в миндалевидном теле человека и других приматов. Эта работа может привести к более целенаправленному лечению таких расстройств, как тревожность, затрагивающей десятки миллионов людей.
Работа опубликована в American Journal of Psychiatry.
“Миндалевидное тело играет центральную роль в обработке эмоций в мозге и, как известно, способствует возникновению страха и тревоги”, – говорит Дрю Фокс, доцент кафедры психологии Калифорнийского университета в Дэвисе.
“По этой причине уже давно существует интерес к тому, связаны ли изменения в размере или структуре миндалевидного тела с такими расстройствами, как тревога и депрессия”.
“Однако становится все более очевидным, что общий размер и структура миндалевидного тела не являются хорошим прогностическим фактором, указывающим на эмоциональные проблемы в жизни”, – говорит Фокс.
Недавние исследования на грызунах показали, что каждая область миндалевидного тела содержит множество различных типов клеток с различными, а иногда и противоположными функциями.
“Это говорит о том, что нарушения возникают в результате изменений в определенных типах клеток с различными функциями”, – говорит Фокс. Однако идентифицировать такие типы клеток у человека или других приматов непросто, что оставляет клеточный ландшафт миндалевидного тела приматов в значительной степени неизученным.
Чтобы устранить этот критический пробел в знаниях, аспирант Шон Камбодж возглавил совместную работу исследовательской группы Фокса и лаборатории профессора Синтии Шуман в Медицинской школе Калифорнийского университета в Дэвисе, направленное на идентификацию типов клеток в миндалевидном теле человека и других приматов на основе генов, которые они экспрессируют. Это может способствовать развитию фундаментальных исследований, упростив сопоставление результатов, полученных с грызунами, приматами и людьми, а также открыть новые цели для лечения.
Секвенирование одноклеточной РНК
Исследователи взяли образцы мозга людей и макак-резусов, разделили их на отдельные клетки и секвенировали их РНК. Эта процедура показывает, какие гены активны (экспрессируются) в конкретной клетке, и позволяет исследователям разделить их на группы в зависимости от экспрессии генов.
“Мы можем группировать клетки на основе экспрессии их генов, идентифицировать типы клеток и их происхождение”, – говорит Фокс.
Исследователи искали конкретные типы клеток, которые экспрессируют гены, связанные у людей с тревожностью и другими расстройствами. По словам Фокса, эта стратегия может помочь идентифицировать типы клеток, которые с наибольшей вероятностью могут вызвать психопатологию.
Например, они идентифицировали определенную группу клеток, в которых экспрессировался ген под названием FOXP2. Новое исследование показывает, что у людей и макак экспрессия FOXP2 происходит в клетках по краям миндалевидного тела, называемых интеркалированными клетками. Исследователи продемонстрировали, что у грызунов эта небольшая группа клеток, экспрессирующих FOXP2, играет роль “привратников”, контролирующих передачу сигналов в миндалевидное тело и из него.
В совокупности эти данные позволяют предположить, что интеркалированные клетки являются потенциально мощным средством для разработки методов лечения.
Исследователи также смогли идентифицировать как сходства, так и различия между типами клеток миндалевидного тела человека и других приматов. Это важно для понимания того, как открытия, сделанные с использованием животных моделей таких расстройств, как тревожность и аутизм, связаны с людьми.
Этот подход может помочь идентифицировать типы клеток, которые являются потенциальными мишенями для лекарств. Например, экспрессирующие FOXP2 клетки, как правило, экспрессируют как гены, связанные с тревожностью, так и рецептор, на который могут воздействовать лекарства, называемый нейропептидным рецептором FF 2 (NPFFR2). Этот результат может помочь в разработке новых стратегий лечения, предлагая препараты, активирующие путь NPFFR2, в качестве потенциальной мишени для лечения расстройств, связанных с тревожностью.
“Тревожность – это сложное расстройство, которое может проявляться по-разному. Благодаря лучшему пониманию типов вовлеченных клеток, возможно, удастся выявить и воздействовать на “узкие места”, которые затрагивают большое количество людей, испытывающих сильную и изнурительную тревогу”, – говорит Фокс.
“Проще говоря, если мы разрабатываем препарат для воздействия на миндалевидное тело, мы хотим знать, на какой тип клеток мы нацелены”, – говорит он.
Помощь психолога