Не лінощі і не поганий настрій: вчені знайшли причину втоми та депресії на клітинному рівні

Вчені виявили порушення у роботі мітохондрій — структур усередині клітин, які відповідають за виробництво енергії. Результати роботи були опубліковані в журналі Translational Psychiatry і стали першим доказом того, що енергетичні збої при депресії проявляються одночасно і в мозку, і клітин крові.

Нове наукове дослідження показало, що відчуття сильної втоми при депресії може цілком конкретне біологічне пояснення.

Дослідження проводили фахівці University of Queensland спільно із колегами з University of Minnesota. Вони вивчали клітини мозку та крові молодих людей віком від 18 до 25 років, у яких діагностовано великий депресивний епізод, та порівнювали їх показники з результатами здорових учасників.

Що виявили вчені

Головним показником дослідження стала молекула АТФ (аденозинтрифосфат) – основне джерело енергії для всіх процесів у клітині. Вона утворюється в мітохондріях і необхідна для роботи м'язів, передачі нервових сигналів та функціонування мозку.

Аналіз показав несподівану картину. У стані спокою клітини людей із депресією виробляли навіть більше АТФ, ніж клітини здорових учасників. Однак коли клітини зазнавали стресового навантаження, вони майже не могли збільшити виробництво енергії. Це означає, що енергетичний резерв уже виснажений.

За словами дослідників, така ситуація нагадує електростанцію, яка з самого ранку працює на максимальній потужності. В результаті у неї не залишається запасу, щоб збільшити виробіток енергії в момент підвищеного навантаження.

Як проводилося дослідження

Для аналізу вчені використовували сучасні методи нейровізуалізації, що дозволяють вимірювати вироблення АТФ у живих тканинах мозку. Ці технології розробили фахівці Xiao-Hong Zhu та Wei Chen. Завдяки цьому стало можливим одночасно оцінити роботу мітохондрій як у центральній нервовій системі, так і у клітинах крові.

Один із авторів дослідження, доктор Roger Varela з Квінслендського університету, зазначив, що навантаження мітохондрій та зниження здатності клітин реагувати на стрес можуть пояснювати багато симптомів депресії — постійну втому, втрату мотивації та уповільнення мислення.

Чому це важливо

Особливо важливим відкриттям стало те, що однакові енергетичні порушення виявились і в мозкових, і кров'яних клітинах. Це свідчить про те, що депресія торкається як психіку, а й обмінні процеси у всьому організмі.

На думку дослідників, клітини крові у майбутньому можуть стати доступним біомаркером для діагностики депресії. Це дозволить обходитися без складних та дорогих методів сканування мозку.

Співавтор дослідження, доцент Susanne Thai з Queensland Brain Institute, наголосила, що виявлені «молекулярні сигнатури втоми» пов'язані з фундаментальними порушеннями клітинного енергетичного обміну.

Новий погляд на природу депресії

За даними World Health Organization, на депресію страждають понад 300 мільйонів людей у ​​всьому світі. При цьому більшість існуючих препаратів впливають на рівень нейромедіаторів, таких як серотонін, дофамін та норадреналін.

Нове дослідження передбачає, що депресію можна як як нейрохімічне, а й як метаболічне захворювання, що з порушенням енергетичних процесів усередині клітин.

Це відкриває перспективи для створення нових методів лікування, спрямованих не лише на баланс нейромедіаторів, а й на відновлення нормальної роботи мітохондрій – ключових «енергостанцій» людського організму.

Декілька цікавих фактів

В одній клітині може знаходитися від декількох десятків до двох тисяч мітохондрій, особливо багато їх в нейронах і клітинах серця.

Мозок людини споживає близько 20% всієї енергії організму, незважаючи на те, що становить лише близько 2% маси тіла.

Молоді люди 18-25 років були обрані для дослідження тому, що саме в цьому віці депресія часто проявляється вперше і нерідко залишається недіагностованою.

Чому при депресії виникає сильна втома

Вчені пояснюють це тим, що мітохондрії вже у стані спокою працюють практично на межі. Клітини витрачають енергію, не встигаючи створювати запас у майбутнє. Тому навіть невелике навантаження може спричинити відчуття сильного виснаження.

У середньому людський організм щодня синтезує та витрачає кількість АТФ, приблизно рівну масі тіла – десятки кілограмів цієї молекули. При депресії цей енергетичний цикл порушується, і організм буквально зазнає нестачі енергії на клітинному рівні.

Раніше ми повідомляли, як пандемія розділила людей за віком та характером.

"Знай" також писав, як перегляд коротких відео в Інтернеті впливає на мозок.

Крім того, ми передавали, що людський організм може не витримати: забруднене повітря почало змінювати кров людей.