Электрошок против депрессии

Исследователи из Университета Джонса Хопкинса обнаружили новые молекулярные детали того, как электросудорожная терапия (ЭСТ) влияет на нейроны и почему быстро снимает тяжелую депрессию у млекопитающих, предположительно включая людей. А всё дело – в усиливающихся межнейронных взаимодействиях определённой части мозга, которая реагирует и на антидепрессанты. Свои выводы учёные описали в Neuropsychopharmacology.

Нейрогенез в гиппокампе после электросудорожной терапии здоровой мыши (сверху) и мыши, у которой отсутствует белок Narp (внизу). Во втором случае количество ветвящихся дендритов, необходимых для «связи» с соседними клетками, гораздо меньше. Credit: Irving Reti Laboratory.

Новое исследование расширяет работу директора программы по стимуляции мозга и доцента психиатрии и наук о поведении Университета Джонса Хопкинса Майкла Рети (Michael Reti) и его коллег, чьё недавнее исследование сосредотачивалось на одном из генов в клетках гиппокампа мозга мышей, кодирующем белок Narp, который связан с разного рода зависимостями и так называемым «мотивированным поведением».

ЭСТ, назначаемая пациентам с депрессией под анестезией и после приёма миорелаксанта, посылает электрические импульсы в мозг через электроды, прикреплённые к голове. Повторяющиеся несколько раз в неделю в течение короткого периода времени сеансы электротерапии устраняют депрессивные симптомы у многих пациентов на довольно длительное время.

Работая с мышами, исследователи ранее показали, что в течение нескольких минут ЭСТ некоторые гены, особенно отвечающий за Narp, активируются. Чтобы это зафиксировать более точно, исследователи использовали здоровых мышей и мышей, генетически модифицированных, с отключённым геном Narp.

Мышам в обеих группах проводили пять сеансов ЭСТ через ушные электроды. Отдельно оба типа мышей получали «ложные» процедуры без электрического импульса в качестве контроля. В течение каждой сессии терапии обеспечивались 0,5 миллисекундные электрические импульсы с частотой 100 Герц и 40-миллиамперным током, равным приблизительно 5 процентов от общего электрического разряда, который обычно получает человек.

Затем исследователи изучили поведение мышей, используя тест на «вынужденное плавание», в котором животные помещаются в резервуар, наполненный водой, в то время как учёные измеряют, как долго они активно плавают, по сравнению с тем, как долго они просто «дрейфуют» на поверхности воды. В шестиминутном тесте нормальные животные после электрошока тратили на пассивный «дрейф» около 50 секунд за последние четыре минуты, а мыши без Narp отводили на это около 80 секунд

Исследователи отметили, что Narp – это та конкретная цель, на которую для развития антидепрессивного эффекта нужно воздействовать ЭСТ.

После генетического мониторинга стало ясно, что как у здоровых мышей, так и у мышей без Narp электротерапия запускала ген c-Fos, который, обладает активирующим действием на другие гены в течение часа после процедуры.

Чтобы выяснить, какую роль белок Narp играет с нейрогенезе, исследователи ввели подопытным грызунам синтетическую молекулу BrdU для маркировки молодых клеток, которые впоследствии станут нейронами в гиппокампе. К слову, и у здоровых мышей, и у мышей без Narp образовывалось в три раза больше новых клеток в гиппокампе после терапии, чем у животных контрольной группы. Но вот дендритов в группе нормальных мышей было гораздо большее количество через 24 часа, чем у тех, чьими генами манипулировали.

«Всё это говорит нам, что Narp, по-видимому, регулирует взаимодействие с другими нейронами, формируя новые синапсы, и это может быть той причиной, которая частично определяет его антидепрессивный эффект после ЭСТ», — говорит Майкл Рети.

Текст: Анна Хоружая

Narp Mediates Antidepressant-Like Effects of Electroconvulsive Seizures by Andrew D Chang, Punit V Vaidya, Edward P Retzbach, Sunho J Chung, Urian Kim, Kathryn Baselice, Kristen Maynard, Alec Stepanian, Melissa Staley, Lan Xiao, Ashley Blouin, Sungho Han, JongAh Lee, Paul F Worley, Kellie L Tamashiro, Barbara L Hempstead, Keri Martinowich, Mary Ann Wilson, Jay M Baraban & Irving M Reti in Neuropsychopharmacology. Published online 2017

doi:10.1038/npp.2017.252

Исследователи из Университета Джонса Хопкинса обнаружили новые молекулярные детали того, как электросудорожная терапия (ЭСТ) влияет на нейроны и почему быстро снимает тяжелую депрессию у млекопитающих, предположительно включая людей. А всё дело – в усиливающихся межнейронных взаимодействиях определённой части мозга, которая реагирует и на антидепрессанты. Свои выводы учёные описали в Neuropsychopharmacology.

Нейрогенез в гиппокампе после электросудорожной терапии здоровой мыши (сверху) и мыши, у которой отсутствует белок Narp (внизу). Во втором случае количество ветвящихся дендритов, необходимых для «связи» с соседними клетками, гораздо меньше. Credit: Irving Reti Laboratory.

Новое исследование расширяет работу директора программы по стимуляции мозга и доцента психиатрии и наук о поведении Университета Джонса Хопкинса Майкла Рети (Michael Reti) и его коллег, чьё недавнее исследование сосредотачивалось на одном из генов в клетках гиппокампа мозга мышей, кодирующем белок Narp, который связан с разного рода зависимостями и так называемым «мотивированным поведением».

ЭСТ, назначаемая пациентам с депрессией под анестезией и после приёма миорелаксанта, посылает электрические импульсы в мозг через электроды, прикреплённые к голове. Повторяющиеся несколько раз в неделю в течение короткого периода времени сеансы электротерапии устраняют депрессивные симптомы у многих пациентов на довольно длительное время.

Работая с мышами, исследователи ранее показали, что в течение нескольких минут ЭСТ некоторые гены, особенно отвечающий за Narp, активируются. Чтобы это зафиксировать более точно, исследователи использовали здоровых мышей и мышей, генетически модифицированных, с отключённым геном Narp.

Мышам в обеих группах проводили пять сеансов ЭСТ через ушные электроды. Отдельно оба типа мышей получали «ложные» процедуры без электрического импульса в качестве контроля. В течение каждой сессии терапии обеспечивались 0,5 миллисекундные электрические импульсы с частотой 100 Герц и 40-миллиамперным током, равным приблизительно 5 процентов от общего электрического разряда, который обычно получает человек.

Затем исследователи изучили поведение мышей, используя тест на «вынужденное плавание», в котором животные помещаются в резервуар, наполненный водой, в то время как учёные измеряют, как долго они активно плавают, по сравнению с тем, как долго они просто «дрейфуют» на поверхности воды. В шестиминутном тесте нормальные животные после электрошока тратили на пассивный «дрейф» около 50 секунд за последние четыре минуты, а мыши без Narp отводили на это около 80 секунд

Исследователи отметили, что Narp – это та конкретная цель, на которую для развития антидепрессивного эффекта нужно воздействовать ЭСТ.

После генетического мониторинга стало ясно, что как у здоровых мышей, так и у мышей без Narp электротерапия запускала ген c-Fos, который, обладает активирующим действием на другие гены в течение часа после процедуры.

Чтобы выяснить, какую роль белок Narp играет с нейрогенезе, исследователи ввели подопытным грызунам синтетическую молекулу BrdU для маркировки молодых клеток, которые впоследствии станут нейронами в гиппокампе. К слову, и у здоровых мышей, и у мышей без Narp образовывалось в три раза больше новых клеток в гиппокампе после терапии, чем у животных контрольной группы. Но вот дендритов в группе нормальных мышей было гораздо большее количество через 24 часа, чем у тех, чьими генами манипулировали.

«Всё это говорит нам, что Narp, по-видимому, регулирует взаимодействие с другими нейронами, формируя новые синапсы, и это может быть той причиной, которая частично определяет его антидепрессивный эффект после ЭСТ», — говорит Майкл Рети.

Текст: Анна Хоружая

Narp Mediates Antidepressant-Like Effects of Electroconvulsive Seizures by Andrew D Chang, Punit V Vaidya, Edward P Retzbach, Sunho J Chung, Urian Kim, Kathryn Baselice, Kristen Maynard, Alec Stepanian, Melissa Staley, Lan Xiao, Ashley Blouin, Sungho Han, JongAh Lee, Paul F Worley, Kellie L Tamashiro, Barbara L Hempstead, Keri Martinowich, Mary Ann Wilson, Jay M Baraban & Irving M Reti in Neuropsychopharmacology. Published online 2017

doi:10.1038/npp.2017.252