Для регуляции циклических физиологических процессов вроде чередования сна и бодрствования, появления аппетита, повышения/понижения уровня гормонов и т. п., у нас есть специальные часы. Эти часы наполовину работают на генетическом «приводе», наполовину ориентируются на чередование дня и ночи. При этом мы наделены главными часами — в мозге, а также второстепенными, отвечающими за суточные ритмы отдельно взятых органов и тканей.
Когда между главными и второстепенными часами (или между генами и световыми часами) возникает рассинхронизация, появляются разные неприятные последствия. К примеру, джетлаг после перелёта из одного часового пояса в другой. Хотя это и не самое серьёзное следствие такой рассинхронизации: депрессия будет поопасней.
То, что сбитые суточные ритмы чреваты депрессией, учёные знали давно, но, как это часто бывает, молекулярные и клеточные механизмы этой взаимосвязи оставались тайной. Ли Цзюнь из Мичиганского университета (США) и его коллеги использовали довольно необычный способ, чтобы прояснить эту взаимосвязь: они изучали человеческие мозги, изъятые сразу после смерти их «владельцев», которые при жизни страдали (или не страдали) от депрессии (34 больных против 55 здоровых). Все «участники эксперимента» умерли внезапно, от несчастного случая, от сердечного приступа, вследствие суицида и т. д. После каждой смерти мозг покойного мгновенно извлекался и специальным образом консервировался. (Можно сказать, что учёные вели охоту за мозгом самоубийц подобно тому, как Филип Филиппович Преображенский охотился за «свежеубитым» человеком, чтобы пересадить его железы своему псу.)
Учёные сопоставляли время смерти человека с активностью в этот момент генов в его мозге. Всего было зарегистрировано 12 тысяч различий в активности генов (самых разных, как главных, так и побочных) в зависимости от времени суток. Среди обычных «подопытных», не страдавших от депрессии, эти изменения были относительно предсказуемы: одни гены особенно активничали утром, другие — в полдень и т. д. Но в депрессивных мозгах активность генов никак не зависела от времени суток. Гены циркадных ритмов «просыпались» и «засыпали», не обращая внимания ни на себе подобных, ни на время дня/ночи.
Обычно в таких исследованиях активность генов измеряют в течение суток, а информацию получают с помощью анализа крови. Собрать такую коллекцию мозгов, которая покрывала бы все сутки и к тому же через регулярные промежутки времени, учёные не смогли — зато им удалось заглянуть непосредственно в мозговую генетическую кухню.
Впрочем, сами авторы признают, что пока не могут сказать, где тут причина, а где следствие: то ли депрессия повлекла за собой рассинхронизацию генов со временем суток, то ли генетические аномалии вызвали депрессию. Но связь между депрессией и расстроенными биологическими часами так или иначе стала явной, причём она показана именно у человека, а не животных. Неужели когда-нибудь депрессию можно будет лечить, подправляя ход циркадно-генетических часов?
Результаты исследования опубликованы в журнале PNAS.
Подготовлено по материалам ScienceNews.
