«Индивидуальный терапевтический подход»: российский учёный — об исследовании серотонина для лечения депрессии

В мозге человека присутствует множество разных рецепторов серотонина, каждый из которых отвечает за разные типы реакций на этот гормон. Поэтому стандартные антидепрессанты часто дают непредсказуемый эффект и помогают только части пациентов с депрессией. Об этом в беседе с RT рассказала кандидат биологических наук, доцент кафедры нейротехнологий Института биологии и биомедицины ННГУ им. Н.И. Лобачевского Елена Митрошина в рамках мероприятия, проходившего в Десятилетие науки и технологий при поддержке нацпроекта «Наука и университеты». По её словам, изучение особенностей функционирования серотониновых рецепторов поможет в дальнейшем персонифицировать терапию депрессии. Кроме того, Елена Митрошина рассказала о роли серотонина в организме как нейромедиатора и как гормона.

• Gettyimages.ru
• © kitzcorner

— Почти год ваш коллектив изучает причины депрессии и её связь с рецепторами «гормона счастья» — серотонина. Всего проект рассчитан на три года. Каковы задачи исследования? 

— Да, проект рассчитан на три года, но может быть продлён в общей сложности до пяти лет. В рамках проекта мы ищем молекулярные механизмы, которые лежат в основе развития депрессии. Существуют различные подходы для исследования этого расстройства — например, часто в первую очередь изучаются поведенческие проявления депрессии. Мы же сконцентрировались на изучении того, как меняются нервные клетки при моделировании состояния, похожего на депрессию, у лабораторных мышей.

Хотя мы не можем сказать, что у животных есть истинное депрессивное расстройство, но у них наблюдается ангедонистическое поведение (широкий спектр нарушений гедонической функции, включая снижение мотивации или способности испытывать удовольствие. — RT), похожее по некоторым признакам на депрессию.

Животные утрачивают интерес к движению, еде и прочим существенным аспектам их жизни. Они перестают проявлять интерес к новому, их социальное поведение становится менее выраженным. Именно на этом комплексе симптомов основывается модель депрессии, благодаря которой изучаются изменения, происходящие в нейронах.

• © Пресс-служба Проектного офиса Десятилетия науки и технологий

— Есть ли понимание того, как влияют рецепторы серотонина на нервные клетки, получившие повреждения при тяжёлых формах депрессии?

—Серотониновая система устроена очень интересно: она образована нейронами, тела которых лежат в ядрах шва продолговатого мозга, и их отростки расходятся в другие структуры мозга, например в разные области коры больших полушарий. Серотонин может регулировать работу других нейронов, тормозить возбуждающие нейроны. Другими словами, основной эффект серотониновой системы — тормозящий, успокаивающий.

Отдельное внимание мы уделяем изучению серотониновых рецепторов. Рецептор — молекула в составе клетки, способная меняться и передавать специфический сигнал клетке при присоединении к ней другой определённой химической молекулы — в данном случае молекулы серотонина. Рецепторы серотонина больше всего распространены в коре головного мозга, особенно в вентромедиальной префронтальной коре, а также в области гиппокампа. Они взаимодействуют с серотонином и выполняют множество функций — например, эти рецепторы регулируют развитие нейронов, когда наш мозг находится только на стадии формирования, и участвуют в регуляции процесса создания связей между нервными клетками — синапсов. Некоторые типы рецепторов серотонина не только участвуют в регуляции процессов центральной нервной системы, но и функции ЖКТ, а также контролируют эндокринные и метаболические процессы в организме.

• Gettyimages.ru
• © Maciej Frolow

Существует семь основных типов серотониновых рецепторов и множество их подтипов. Однако функции не всех из них подробно изучены. Как раз этим мы и занимаемся, сконцентрировав внимание на четвёртом и седьмом типах серотониновых рецепторов, изучаем, как меняется их экспрессия у мышей с возрастом, а также механизм работы этих рецепторов в разных отделах мозга животных, например в коре, гиппокампе и мозжечке.

Мы пытаемся понять, как уровень экспрессии рецепторов и их функциональное состояние влияют на ультраструктуру нейронов — их организацию — и как при этом меняются синапсы и другие нейронные структуры при моделировании депрессии у мышей.

— Ранее российские специалисты изучили действие серотонина на формирование надпочечников у грызунов. Оказалось, что при повышении его уровня в определённый период беременности мышей у детёнышей в надпочечниках формируется меньше клеток, вырабатывающих адреналин и норадреналин. Благодаря этому изменению они стали более дружелюбными и любознательными. Проводились ли такие исследования на людях? Почему происходит сбой нормальной выработки и регуляции серотонина, что как раз вызывает депрессию?

— Серотонин в организме может выполнять две функции. В качестве нейромедиатора он регулирует передачу нервных импульсов между нейронами, а как гормон воздействует на различные органы и ткани и участвует в их формировании.

В статье, о которой вы говорили, рассматривается гормональная роль серотонина, его влияние на формирование надпочечников. В исследовании показано, что повышенный уровень серотонина у мышей способствует изменению размеров надпочечников и снижению количества клеток, синтезирующих адреналин. Гормон образуется в коре надпочечников и регулирует реакцию на стресс в организме, воздействуя на уровень артериального давления, обмен белков, жиров и углеводов. Это, в свою очередь, помогает детёнышам животных легче адаптироваться и становиться менее восприимчивыми к стрессу. На людях такие исследования пока не проводились, однако это новое и очень интересное направление, в котором стоит работать.

Что касается связи серотонина и депрессии, то прежде всего надо напомнить, то депрессия — это сложное состояние, вызванное различными причинами. Есть разные формы депрессивных состояний: от эндогенных, связанных с внутренними особенностями нервной системы, до депрессий, вызванных внешними обстоятельствами. Большую роль играет генетическая предрасположенность — порядка 30–40% депрессивных расстройств связаны именно с ней.

Если в вашем генотипе присутствует определённый аллель (различные формы одного и того же гена. — RT), то у вас возрастают шансы на появление депрессии в ответ на стресс, например. Такие же полиморфизмы есть и у генов, отвечающих за выработку серотонина, а также у ферментов, отвечающих за его метаболизм в организме. Так что сбои работы серотониновой системы тоже могут быть обусловлены генетической предрасположенностью, как и сама депрессия.

— Работа некоторых современных антидепрессантов основана на ингибировании обратного захвата серотонина. Такие лекарства действительно помогают пациентам. Однако, по словам врачей, аналогичный эффект оказывают и препараты с противоположным действием, которые, напротив, усиливают обратный захват серотонина. С чем это связано?

— Очень интересный вопрос, поиском ответа на который мы и занимаемся. Как я ранее упоминала, количество серотониновых рецепторов очень велико и их роль может быть разной. Например, активация рецепторов четвёртого типа оказывает антидепрессантный эффект — мы видим, что у животных, у которых они были активированы, депрессия проходит. Но активация рецепторов второго типа, наоборот, вызывает ухудшение состояния.

• Gettyimages.ru
• © TEK IMAGE/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Наше исследование должно помочь химикам и медикам в создании более селективных лекарств, которые будут влиять только на конкретные подтипы серотониновых рецепторов. Это может повысить эффективность терапии и снизить побочные эффекты, которыми обладают современные препараты широкого спектра действия. Преимущественно сегодня применяются препараты, которые блокируют обратный захват серотонина, то есть заставляют его молекулы дольше воздействовать на нейроны. Такие лекарства могут облегчать состояние 60—70% пациентов, а на остальных никак не воздействовать. Поэтому очень важно разобраться, почему так происходит, и подобрать для каждого типа расстройств индивидуальный терапевтический подход, который позволит улучшить состояние каждого пациента с депрессией.

— Известно, что серотонин регулирует тревожность, радость и отвечает за настроение. Корректно ли называть его «гормоном счастья»?

— Не совсем верно утверждать, что это «гормон счастья». Не существует таблетки с серотонином, после приёма которой сразу же станешь счастливым.

Кроме серотонина, есть ещё и другие нейромедиаторы, такие как дофамин и норадреналин, отвечающие за мотивацию и эмоциональные аспекты деятельности человека. Серотонин, например, играет важную роль в регуляции тревоги и спокойствия. При этом спокойствие часто ассоциируется со счастьем. Количество связей между нейронами, их активация и торможение также регулируется серотонином.

Мозг является очень сложной системой, работу которой учёные пока продолжают изучать. Для хорошего самочувствия, счастья важны не отдельные нейромедиаторы, а правильное их соотношение в организме.

• Gettyimages.ru
• © RunPhoto

Например, другой нейромедиатор, дофамин, заставляет человека преодолевать трудности ради ощущения эйфории при достижении цели. Дофамин лежит в основе системы мотивации и условного биохимического поощрения. Например, когда спортсмен пробегает свою дистанцию, на финише в его организме происходит выброс дофамина, человек чувствует огромный подъём, хотя у него и болят все мышцы.

— Из-за чего возникает серотониновый синдром и каковы его симптомы? Насколько опасно отравление серотонином?

—Синдром гиперстимуляции серотонина впервые был описан в 1960 году. Он связан с лекарственной интоксикацией, возникающей при злоупотреблении антидепрессантами. Также он может возникнуть при самолечении. Такой эффект происходит при чрезмерной стимуляции серотонина, когда активируются серотониновые рецепторы и у них начинается сенсибилизация (повышенная чувствительность. —RT), нарушаются обратные связи.

Серотониновый синдром вызывает психические изменения, повышенную тревожность, гиперактивность, повышение температуры тела и напряжение в мышцах.

Обычно синдром проходит за несколько дней при отмене антидепрессантов, но его лечение должно проводиться под наблюдением и по назначению врача. При этом это довольно опасное состояние — было даже зафиксировано несколько летальных случаев.

— Что помогает поддерживать нормальный уровень серотонина в организме?

— Серотонин в организме синтезируется из аминокислоты триптофана, богатая ею пища полезна для нормализации уровня этого гормона. К таким продуктам относятся, например, орехи и шоколад — неслучайно мы свои печали так часто заедаем шоколадками. Конечно, при лечении депрессивного расстройства этого недостаточно, назначаются специальные пищевые добавки.

Серотониновая система существует в мозге не изолированно. Она тесно связана с другими нейротрофическими факторами, которые регулируют развитие и формирование связей в нервных клетках.

Как показывают научные исследования, при регулярном выполнении аэробных занятий уровень нейротрофических факторов в организме растёт, что помогает противостоять стрессу и другим негативным воздействиям.

• Gettyimages.ru
• © eternalcreative

Поэтому очень важно регулярно заниматься физическими упражнениями, ведь они не только улучшают состояние серотониновой системы, но и способствуют выработке дофамина. Все эти биохимические процессы положительно влияют на психику, способствуют её стабилизации и нормализации. Конечно, если речь не идёт об экстремальных нагрузках, которые способны, напротив, нанести вред организму.

Источник