Глубокая депрессия приводит к специфическому изменению ДНК в мозге. Она меняет автивность генов, что приводит к патологическому нарушению психики. К таким выводам пришли ученые, изучив мозг самоубийц.

процесс

Метилирование ДНК
химическая модификация молекулы ДНК без изменения самой нуклеотидной последовательности. Заключается в присоединении метильной группы к азотистому основанию цитозину. Это важнейший механизм регуляции генома.
Майкл Поултер (Dr Michael Poulter) из Университета Западного Онтарио (University of Western Ontario) в Лондоне (Канада) и его коллеги из Университета Карлетон (Carleton University) и Университета Оттавы (University of Ottawa) изучили ткани мозга десяти человек, которые покончили жизнь самоубийством после периода депрессии, и десяти человек, которые умерли тоже внезапно, но по другим причинам. Ученые выяснили, что ДНК в мозге самоубийц в большей степени метилирована. (Метилирование – это химическое изменение, которое состоит в «навешивании» метильных групп на азотистые основания.)
Все погибшие, мужчины и женщины, — приблизительно одного возраста. Все жители Венгрии в районе Будапешта. Те, кто покончил жизнь самоубийством, сделали этот шаг после долгого периода глубокой депрессии, что на медицинском языке называется большим депрессивным расстройством. В контрольную группу входили погибшие от автокатастроф, пневмонии, инфаркта, электрошока.
В тканях мозга обеих групп ученые проанализировали содержание фермента, отвечающего за метилирование ДНК, – фермента ДНК-метилтрансфераза. Собственно, смотрели даже содержание не самого фермента, а соответствующей ему РНК (оно говорит об активности кодирующего гена и синтезе фермента в том или ином месте). Выяснилось, что в мозге самоубийц содержание этого фермента увеличено сразу в нескольких областях мозга. Сильнее всего — во фронтополярной коре.
Изменения ДНК-метилтрансферазы в мозге самоубийц говорят о том, что у них изменяется и степень метилирования ДНК. Но такое химическое изменение не проходит бесследно – оно меняет активность генов: одни подавляет, другие – усиливает. Избыточное метилирование может вообще заблокировать какой-то ген или заставить его работать в неправильном месте и в неположенное время. Вообще метилирование – это один из основных механизмов регуляции генома.

вещество

ГАМК
Гамма-аминомасляная кислота — нейромедиатор, химический посредник передачи нервного импульса от одного нейрона к другому через синапс. Это важнейший тормозный нейромедиатор, предохраняющий центральную нервную систему от перевозбуждения.
Ученые постарались понять, касаются ли изменения в метилировании ДНК в целом или каких-то определенных генов. Поэтому они измерили уровень метилирования во фронтополярной коре одного конкретного гена. Это ген рецептора гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) – важнейшего нейромедиатора, передающего нервный импульс с одного нейрона на другой. Ученые взяли именно этот ген, так как в своей предыдущей работе показали, что в мозге самоубийц активность этого гена понижена. Теперь у них появился шанс выяснить причину.
Один ключевой фрагмент этого гена в мозге самоубийц оказался в четыре раза более метилирован, другой фрагмент – в два раза. Из чего авторы сделали вывод, что изменение специфично – оно меняет работу только определенных генов. А так как ген, который изменен в мозге самоубийц, играет очень важную роль в работе мозга и поведении человека, то его перепрограммирование и приводит к серьезным нарушениям физического и психического состояния человека при глубокой депрессии. Возможно, именно поэтому он и становится самоубийцей, предполагают исследователи.
Как признает Майкл Поултер, о метилировании ДНК под действием стресса в принципе известно. А вот конкретные механизмы этой реакции и их фатальные последствия для человека — это уже новость. Возможно, их открытие приведет к «лекарству от суицида», которым станет препарат для деметилирования ДНК у людей, которые впали в глубокую депрессию.
Результаты исследования опубликованы в журнале Biology Psyatry.