Ученые идентифицировали ген, отсутствие или нарушение которого может вызывать ожирение, поведенческие проблемы и, у матерей, послеродовую депрессию. Открытие, опубликованное сегодня в Cell, может иметь более широкие последствия для лечения послеродовой депрессии, поскольку исследование на мышах показало, что окситоцин может облегчить симптомы.
Ожирение и послеродовая депрессия являются серьезными глобальными проблемами здравоохранения. Послеродовая депрессия поражает более одной из 10 женщин в течение года после родов и связана с повышенным риском самоубийства, на долю которого приходится до одной из пяти материнских смертей в странах с высоким уровнем дохода. Между тем, по данным Всемирной организации здравоохранения, ожирение более чем удвоилось у взрослых с 1990 года и увеличилось вчетверо у подростков.
При исследовании двух мальчиков из разных семей с тяжелым ожирением, тревожностью, аутизмом и поведенческими проблемами, вызванными звуками или запахами, команда, возглавляемая учеными из Кембриджского университета, Великобритания, и Медицинского колледжа Бейлора, Хьюстон, США, обнаружила, что у мальчиков отсутствует один ген, известный как TRPC5, который находится в Х-хромосоме.
Дальнейшее расследование показало, что оба мальчика унаследовали делецию гена от своих матерей, у которых отсутствовал ген в одной из их Х-хромосом. Матери также страдали ожирением, но вдобавок перенесли послеродовую депрессию.
Чтобы проверить, был ли именно ген TRPC5 причиной проблем у мальчиков и их матерей, исследователи обратились к животным моделям, генетически модифицированным мышам с дефектной версией гена (Trpc5 у мышей).
У самцов мышей с этим дефектным геном были те же проблемы, что и у мальчиков, включая увеличение веса, тревожность, неприязнь к социальным взаимодействиям и агрессивное поведение. Самки мышей демонстрировали такое же поведение, но когда они стали матерями, у них также проявилось депрессивное поведение и ослабление материнской заботы. Интересно, что мыши-самцы и мыши-самки, которые не были матерями, но несли мутацию, не демонстрировали поведения, похожего на депрессию.
Доктор Юн Сюй, заместитель директора по фундаментальным наукам Исследовательского центра детского питания Министерства сельского хозяйства США / ARS при Медицинском колледже Бейлора, сказал: «То, что мы увидели у этих мышей, было весьма примечательным. Они демонстрировали поведение, очень похожее на то, которое наблюдается у людей, лишенных гена TRPC5, которое у матерей включало признаки депрессии и трудности с уходом за своими младенцами. Это показывает нам, что этот ген вызывает такое поведение «.
TRPC5 является одним из семейства генов, которые участвуют в обнаружении сенсорных сигналов, таких как тепло, вкус и осязание. Этот конкретный ген действует на пути в области гипоталамуса головного мозга, где, как известно, он контролирует аппетит.
Когда исследователи более подробно изучили эту область мозга, они обнаружили, что TRPC5 действует на нейроны окситоцина – нервные клетки, которые вырабатывают гормон окситоцин, часто называемый «гормоном любви» из-за его выброса в ответ на проявления привязанности, эмоций и установления связей.
Удаление гена из этих нейронов окситоцина привело к тому, что в остальном здоровые мыши демонстрировали аналогичные признаки тревоги, переедания и нарушения общительности, а в случае матерей — послеродовую депрессию. Восстановление гена в этих нейронах уменьшило массу тела и симптомы тревоги и послеродовой депрессии.
В дополнение к действию на нейроны окситоцина, команда показала, что TRPC5 также действует на так называемые нейроны POMC, которые, как было известно в течение некоторого времени, играют важную роль в регулировании веса. Дети, у которых ген POMC не работает должным образом, часто имеют ненасытный аппетит и набирают вес с раннего возраста.
Есть причина, по которой у людей с дефицитом TRPC5 развиваются все эти состояния. Мы давно знаем, что гипоталамус играет ключевую роль в регулировании «инстинктивного поведения», которое позволяет людям и животным выживать, таких как поиск пищи, социальное взаимодействие, реакция бегства или борьбы и забота о своих младенцах. Наша работа показывает, что TRPC5 воздействует на окситоциновые нейроны в гипоталамусе, играя решающую роль в регулировании наших инстинктов «.
Садаф Фаруки, профессор Института метаболических наук Кембриджского университета
Хотя делеции гена TRPC5 встречаются редко, анализ образцов ДНК примерно 500 000 человек в британском биобанке выявил 369 человек, около трех четвертей из которых были женщинами, у которых были варианты этого гена и индекс массы тела выше среднего.
Исследователи говорят, что их результаты свидетельствуют о том, что восстановление уровня окситоцина может помочь в лечении людей с отсутствующими или дефектными генами TRPC5 и, возможно, матерей, страдающих послеродовой депрессией.
Профессор Фаруки сказал: «Хотя некоторые генетические состояния, такие как дефицит TRPC5, очень редки, они преподают нам важные уроки о том, как работает организм. В данном случае мы совершили прорыв в понимании послеродовой депрессии, серьезной проблемы со здоровьем, о которой очень мало известно, несмотря на многие десятилетия исследований. И, что важно, это может указывать на окситоцин как на возможное средство лечения некоторых матерей с этим заболеванием «.
На животных уже есть доказательства того, что система окситоцина вовлечена как в депрессию, так и в уход за матерью, и были проведены небольшие испытания использования окситоцина в качестве лечения. Команда говорит, что их работа является прямым доказательством роли окситоцина, которая будет иметь решающее значение для поддержки более крупных многоцентровых исследований.
Профессор Фаруки добавил: «Это исследование напоминает нам, что многие виды поведения, которые, как мы предполагаем, полностью находятся под нашим контролем, имеют прочную биологическую основу, будь то наше пищевое поведение, тревога или послеродовая депрессия. Нам нужно проявлять больше понимания и сочувствия к людям, которые страдают этими состояниями «.
Эта работа была поддержана Wellcome, Национальным институтом исследований в области здравоохранения (NIHR), Центром биомедицинских исследований NIHR в Кембридже, Фондом Ботнара и Фондом неврологии Бернарда Вулфа.
