Клетки линии олигодендроцитов и депрессия
Депрессия - распространенное психическое заболевание, от которого страдают более 300 миллионов человек во всем мире. Десятилетия исследований привели к появлению симптоматических методов лечения этого инвалидизирующего состояния, но не привели к единому мнению о его патогенезе. Существуют данные, подтверждающие несколько различных теорий причинно-следственной связи, включая гипотезу моноаминов, изменения оси гипоталамус-гипофиз-надпочечники, воспаление и изменения иммунной системы, аномалии нейрогенеза и неблагоприятную внешнюю среду.
Клетки линии олигодендроцитов, включая клетки-предшественники олигодендроцитов и зрелые олигодендроциты, выполняют множество важных функций, которые включают формирование миелиновых оболочек, окружающих аксоны центральной нервной системы, метаболически поддерживают аксоны и опосредуют определенные формы нейропластичности.
Глиальные клетки представляют собой разнообразную группу клеток нервной системы. В центральной нервной системе (ЦНС) они условно делятся на макроглию, в первую очередь астроциты и олигодендроциты (OL), и микроглию. Глиальных клеток в головном мозге больше, чем нейронов, и они составляют примерно половину объема ЦНС млекопитающих. OL - это зрелые, терминально дифференцированные клетки, которые образуют миелиновые оболочки вокруг аксонов. Они обнаруживаются преимущественно, но не исключительно, в белом веществе ЦНС, части головного и спинного мозга, содержащей исключительно аксоны. Олигодендроциы образуют миелиновые оболочки, которые обеспечивают «скачкообразное» распространение потенциала действия, что значительно увеличивает скорость проводимости, повышая скорость и эффективность связи между нейронами ЦНС. В ЦНС клетки-предшественники олигодендроцитов (OPC) в основном эволюционируют в OL. Многочисленные OPCs (также называемые NG2-глией) присутствуют в зрелом мозге, составляя ~ 5% от общего количества нервных клеток, и сохраняют способность к самораспространению на протяжении всей жизни. Следовательно, клетки линии OL включают как OPC, так и OL. Расширяющийся репертуар функций клеток линии OL включает трофическую поддержку заключенных в оболочку аксонов, образование миелина, ионный гомеостаз, синаптическую передачу, энергетический метаболизм мозга, обучение и память. Сложные поведенческие дисфункции, такие как депрессия, могут первоначально возникнуть при изменении нейронного трафика в определенных трактах белого вещества (WM).
Исследования с использованием магнитно-резонансной томографии показали, что снижение гиперинтенсивности WM (WMH) и нарушения целостности миелина начинают изменять префронтальные области на ранних стадиях депрессии и продолжают ухудшаться на протяжении всего прогрессирования заболевания без явных изменений OPC в WM. Например, области тракта WM в мозолистом теле (CC), поясная связка, крючковидный пучок, вентральная префронтальная кора, левая дорсолатеральная префронтальная кора (dlPFC), передняя конечность внутренней капсулы, нижняя теменная часть , левый верхний продольный пучок, височная кора, двусторонние кортикоспинальные тракты и другие корковые или подкорковые области значительно уменьшены при депрессии. Образцы пациентов с диагнозом депрессия показали снижение содержания миелина, количества аксонов и экспрессии MBP, а также возникновение реактивного глиоза в различных областях мозга.
Что касается структурных изменений в подавленном мозге человека, несколько линий доказательств из исследований на животных показали, что аномалии WM могут играть жизненно важную роль в патогенетических механизмах, лежащих в основе депрессии. В модели депрессии у крыс с хроническим непредсказуемым стрессом (CUS) Gao et al. обнаружили, что объем WM, общая длина миелинизированных волокон и средний диаметр миелиновых оболочек в WM крыс CUS были значительно уменьшены по сравнению с контрольной группой. Используя модель мышей с непредсказуемым хроническим легким стрессом (UCMS), Wang et al. обнаружили значительное снижение количества миелина и белков, связанных с олигодендроцитами, и наблюдали, что стресс вызывает депрессивное поведение и дефицит WM у мышей UCMS. После лечения антидепрессантом десвенлафаксином вызванное стрессом повреждение WM OL и депрессивно-подобные фенотипы мышей UCMS улучшились за счет увеличения фосфорилирования ограничивающего скорость фермента синтеза холестерина, что указывает на возможный клеточный механизм повреждения WM. при депрессии.
Нарушение целостности WM чаще наблюдается в сочетании с депрессивными симптомами при других неврологических и психических расстройствах, включая болезнь мелких сосудов головного мозга (SVD) , рассеянный склероз, болезнь Паркинсона , шизофрению, биполярное расстройство и расстройство аутистического спектра.