Nieprawidłowa budowa neuronów sprawia, że nie reagują one na antydepresanty

Selektywne inhibitory zwrotnego wychwytu serotoniny (ang. selective serotonin reuptake inhibitor, SSRI) to najczęściej przepisywane antydepresanty. Na ok. 1/3 chorych z ciężkim zaburzeniem depresyjnym (ang. major depressive disorder, MDS) jednak nie działają. Nie do końca wiadomo dlaczego. Ostatnio naukowcy z Instytutu Salka odkryli różnice we wzorcach wzrostu neuronów pacjentów SSRI-opornych.

Badanie, którego wyniki ukazały się w piśmie "Molecular Psychiatry", mają znaczenie nie tylko dla depresji, ale i dla innych chorób związanych z anomaliami układu serotoninergicznego, np. schizofrenii czy zaburzenia afektywnego dwubiegunowego.

Określenie przyczyny SSRI-oporności nie było łatwe, bo wymagało zbadania 300 tys. neuronów, które wykorzystują do komunikacji serotoninę. Jednym ze sposobów na obejście tego problemu okazało się uzyskanie neuronów serotoninergicznych w laboratorium.

Wcześniejszy artykuł tego samego zespołu pokazał, że u osób niereagujących na SSRI występuje zwiększona liczba receptorów serotoninowych, przez co w odpowiedzi na ten neuroprzekaźnik neurony stają się hiperaktywne. W ramach ostatnich badań na ludzi opornych na SSRI spojrzano jednak pod innym kątem.

"Chcieliśmy sprawdzić, czy w porównaniu do chorych reagujących na SSRI, u osób opornych występują jakieś różnice dot. biochemii serotoniny, ekspresji genów czy obwodów neuronalnych. Posłużyliśmy się więc komórkami pozyskanymi od pacjentów z MDD" - tłumaczy Krishna Vadodaria.

Z dużego badania klinicznego obejmującego 800 chorych z MDD wybrano skrajne przypadki: ludzi, których stan drastycznie poprawił się po SSRI i tych, którzy w ogóle na nie zareagowali. Naukowcy pobrali od nich próbki skóry i uzyskali indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste (ang. induced pluripotent stem cells, iPS). Dzięki temu można było uzyskać neurony serotoninergiczne do badań.

Amerykanie przyjrzeli się wszystkiemu, co ma związek z serotoniną: enzymowi, który bierze udział w jej syntezie, białku transportującemu i enzymowi odpowiedzialnemu za rozkład neuroprzekaźnika. Nie natrafili jednak na różnice biochemiczne między obiema wyodrębnionymi grupami (uwalnianie, wychwyt czy ekspresja genów związanych z biochemią serotoniny były podobne).

Okazało się jednak, że czynnikiem różnicującym reakcję neuronów był ich kształt. Komórki pacjentów SSRI-opornych miały bowiem dłuższe aksony. Analiza genów ujawniła także, że dla tej grupy charakterystyczna jest niska ekspresja genów alfa-protokadheryn (PCDHA6 i PCDHA8), które biorą udział w tworzeniu obwodów neuronalnych. Kiedy w neuronach serotoninergicznych stosowano knockdown genów alfa-protokadheryn (co prowadzi do zmniejszenia ekspresji), komórki rozwijały te same niezwykle długie aksony. Nieprawidłowa morfologia skutkowała zaś nadmierną komunikacją w pewnych obszarach mózgu, a niedostateczną w innych. W ten sposób zaburzona była komunikacja w całym układzie serotoninergicznym.

Naukowcy planują pogłębione badania genów alfa-protokadheryn (to powinno pozwolić lepiej poznać genetykę pacjentów SSRI-opornych).