Kansainvälinen tutkimusryhmä on analysoinut noin 575 000 yksittäisessä solussa ilmentyneitä geenejä aivoista ihmisillä, joilla on, ja ihmisillä joilla ei ole traumaperäistä stressihäiriötä (PTSD) ja masennusta. Ryhmä on saanut näin uutta tietoa aivojen stressireaktion taustalla olevista mekanismeista näiden häiriöiden kohdalla.
Tutkimusryhmää johtaa tutkijat McLeanin sairaalasta Yhdysvaltain Massachusettsissa. The American Journal of Psychiatry -lehdessä julkaistut havainnot voivat johtaa uusiin PTSD:n ja masennuksen biomarkkereihin sekä uusiin hoitomenetelmiin.
Näytteet kerättiin 32 henkilöltä aivotutkimuksia varten
Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet aivojen dorsolateraalisen prefrontaalisen aivokuoren alueen olevan osallisena PTSD:ssä ja masennuksessa. Sen takia tutkijat vertasivat nyt soluissa ilmentyviä geenejä kyseisen aivoalueen näytteissä, jotka oli (kuoleman jälkeen) kerätty yhdeltätoista PTSD:tä sairastavalta, kymmeneltä masennusta sairastavalta ja yhdeltätoista henkilöltä, joilla ei ollut kumpaakaan näistä tiloista.
Tutkijat havaitsivat, mitkä geenit ilmentyivät missäkin solussa – mukaan lukien kahdeksan erilaista solutyyppiä – tekniikalla, jota kutsutaan yksisolu-RNA-sekvensoinniksi. Analyysi osoitti, että tietyt geenit ilmentyvät eri tasoilla näiden aivoalueiden neuroneissa ja astrosyyteissä (solutyyppi, joka tukee neuroneja) riippuen siitä, oliko henkilöllä PTSD, masennus tai ei kumpaakaan.
Esimerkiksi eriävä geenin ilmentyminen osoitti lisääntynyttä glukokortikoidien viestinvälitystä PTSD:tä sairastavien henkilöiden aivoissa. (Glukokortikoidit ovat hormoneja, jotka osallistuvat hiilihydraattien aineenvaihdunnan säätelyyn.)
Tutkimus yhdisti löydökset aivokuvantamisen biomarkkereihin
Myös useiden muiden polkujen geenien ilmentyminen oli erilaista eri tutkimusryhmissä, mikä viittaa siihen, että nämä polut saattavat olla häiriintyneitä masennuksessa tai PTSD:ssä. Jotkin tunnistetuista geeneistä sijaitsivat kromosomin 17 alueella, jolla on todettu olevan osuutta neurokehitys- ja hermoston rappeutumishäiriöihin.
Tutkimusryhmän kokeneemman tutkijan (Nikolaos P. Daskalakis, MD, Ph.D.) mukaan tuloksia voidaan käyttää PTSD:n ja masennuksen biomarkkereiden kehittämisessä, jotta voidaan havaita ihmiset, joilla on riski sairastua kyseiseen häiriöön.
Tutkimuksessa yhdistettiin tunnistetut aivoprofiilit geneettiseen riskiin. Jännittävää on myös se, että he pystyivät yhdistämään löydökset aivokuvantamisen biomarkkereihin, joita voidaan mitata potilailta PTSD:n tai masennuksen tilan seuraamiseksi.
Tuloksia voidaan käyttää myös solutyypin tarkkuudella kohdennettujen hoitojen kehittämisessä. Havainto hermosolujen glukokortikoidisignaalireitin osallisuudesta tarkoittaa, että hermosolukohtaisia glukokortikoidipohjaisia hoitoja voitaisiin kehittää verrattuna nykyisiin glukokortikoidihoitoihin, jotka vaikuttavat useimpiin solutyyppeihin, ovat erityispiirteisiä ja alttiita sivuvaikutuksille.
Havainnot voivat tulevaisuudessa auttaa PTSD:tä ja masennusta sairastavia
Seuraavat vaiheet, jotka voisivat tuoda tämän tutkimuksen lähemmäksi kliinistä käyttöä, ovat tutkimukset, joissa käytetään kantasoluista peräisin olevia soluja.
”Kantasoluista peräisin olevat solut, jotka on altistettu stressiaineille, voisivat toistaa aivojen stressipatologiaa. Lisätutkimuksiin voisi kuulua näiden solujen geneettistä ja farmakologista manipulointia mekanismien tutkimiseksi ja hoitojen kehittämiseksi”, sanoo toinen tutkija Kerry J. Ressler, MD, Ph.D.
”Tämä tutkimus on erittäin tärkeä, koska se tarjoaa välähdyksen siitä, miten PTSD:n ja masennuksen kanssa kamppailevien henkilöiden aivot ovat samanlaiset ja erilaiset solu- ja molekyylitasolla kriittisellä aivojen alueella, jota kutsutaan dorsolateraaliseksi prefrontaaliseksi aivokuoreksi”, sanoi Ned H. Kalin, MD, American Journal of Psychiatryn päätoimittaja.
Käyttämällä huipputeknologiaa tutkijat määrittivät tietyntyyppisiä aivosoluja ja näissä soluissa olevia erityisiä geenejä, joiden aktiivisuustasot eroavat toisistaan suhteessa näihin stressiin liittyviin ja usein samanaikaisesti esiintyviin sairauksiin. Havainnot viitoittavat tietä uusille solu- ja lääkekohteille, jotka voivat hyödyttää näitä häiriöitä sairastavia henkilöitä.
Lähteet
- Chris Chatzinakos et al, Single-Nucleus Transcriptome Profiling of Dorsolateral Prefrontal Cortex: Mechanistic Roles for Neuronal Gene Expression, Including the 17q21.31 Locus, in PTSD Stress Response, American Journal of Psychiatry (2023). DOI: 10.1176/appi.ajp.20220478
- Brain single-cell study reveals genes that may be involved in post-traumatic stress and major depressive disorders – Medical Xpress
