Хронический стресс может привести к депрессии и тревоге у людей. Ученые, работающие с Хервигом Байером, директором Института нейробиологии Макса Планка в Мартинсриде, недавно обнаружили очень похожую корреляцию у рыб.
Обычно гормон стресса кортизол помогает рыбе, как и человеку, регулировать стресс. Рыбы, у которых отсутствует рецептор кортизола в результате генетической мутации, демонстрировали неизменно высокий уровень стресса. Они не смогли привыкнуть к новой и незнакомой ситуации. Поведение рыб нормализовалось, когда в воду добавляли антидепрессант. Эти результаты демонстрируют прямую корреляцию между хроническим стрессом и поведенческими изменениями, напоминающими депрессию. Полученные данные также могут открыть дверь для эффективного поиска новых лекарств для лечения психических расстройств.
В стрессовых ситуациях организм выделяет гормоны, чтобы подготовиться к реакции борьбы или бегства. Но не менее важно, чтобы уровень гормонов через определенное время вернулся в норму. Если этого не произойдет, может возникнуть хронический стресс, состояние, которое, среди прочего, связано с депрессией и тревогой. Остается неизвестным, является ли стресс спусковым крючком или просто побочным эффектом таких аффективных расстройств.
Указание на причинно-следственную связь между стрессом и депрессией приходит с совершенно неожиданных сторон. Группа ученых Хервига Байера из Института нейробиологии Макса Планка в Мартинсриде и Калифорнийского университета в Сан-Франциско заметила, что у рыбок данио, страдающих хроническим стрессом в результате генетической мутации, наблюдались признаки депрессии в поведенческих тестах. Данио – популярный модельный организм для биологических и медицинских проблем. Однако до сих пор это не было очевидным объектом исследования для изучения психических расстройств. Это может измениться.
"Эти рыбы-мутанты вели себя очень странно, когда мы переместили их в новый аквариум," сообщает Хервиг Байер. Все животные испытывают стресс при переезде в незнакомую среду. Отделение от представителей своего вида оказывает на рыбу дополнительное давление. Рыбы данио в этой ситуации сначала ведут себя замкнуто и очень нерешительно плавают в первые несколько минут. Но в конечном итоге любопытство берет верх, и они начинают исследовать свой новый танк. Однако рыбы с мутацией особенно сильно отреагировали на изоляцию: они опустились на дно аквариума и остались совершенно неподвижными. Им потребовалось исключительно много времени, чтобы привыкнуть к новой среде.
Анализ этих "вялый" Рыбы показали, что у них была чрезвычайно повышенная концентрация гормонов стресса кортизола, CRH и ACTH. "Поэтому мы предположили, что эти рыбы страдали от хронического стресса и демонстрировали определенные аспекты депрессивного или, возможно, чрезмерно тревожного поведения," говорит Байер. Исходя из этого предположения, ученые добавили в воду антидепрессант флуоксетин (обычно продаваемый под торговым названием Prozac). Вскоре после этого поведение рыбы вернулось к норме.
Что сделало этих рыбок такими разными? Ученые обнаружили мутацию в рецепторе глюкокортикоидов, который присутствует почти во всех клетках организма и связывает гормон кортизол. Обычно, когда кортизол связывается с этим рецептором, он ограничивает высвобождение гормонов стресса CRH и ACTH. Именно этот регулирующий механизм позволяет людям и многим видам животных справляться со стрессом. Однако у тех рыб, которые исследовали ученые, глюкокортикоидные рецепторы не могли функционировать, поэтому уровень гормонов стресса оставался высоким.
"Хотя существует целый ряд лекарств от депрессии, никто еще не знает, какова взаимосвязь между их действием и гормонами стресса," объясняет Хервиг Байер. "Наши результаты являются первым доказательством возможной связи." Понимание молекулярных и нейробиологических взаимосвязей между регуляцией стресса и аффективными расстройствами важно при поиске новых методов лечения и лекарств. Таким образом, открытие ученых представляет интерес и для фармацевтической промышленности, учитывая, что рыбки данио могут стать хорошей моделью организма для широкомасштабного поиска и тестирования новых лекарств.