„Hormon miłości” może pomóc w leczeniu otyłości genetycznej i depresji poporodowej

Nowo zidentyfikowany gen TRPC5 jest powiązany z otyłością, problemami behawioralnymi i depresją poporodową, przy czym oksytocyna może potencjalnie służyć jako leczenie.

Naukowcy odkryli gen, którego dysfunkcja lub brak może prowadzić do otyłości, problemów behawioralnych i depresji poporodowej u matek. To odkrycie zostało opublikowane w czasopiśmie Komórkamoże mieć istotne implikacje w leczeniu depresji poporodowej. Badanie przeprowadzone na myszach wskazuje, że oksytocyna może pomóc złagodzić te objawy.

Otyłość i depresja poporodowa to istotne problemy zdrowotne na świecie. Depresja poporodowa dotyka więcej niż jedną na 10 kobiet w ciągu roku od porodu i wiąże się ze zwiększonym ryzykiem samobójstwa, które w krajach o wysokich dochodach powoduje aż jedną na pięć zgonów matek. Tymczasem według Światowej Organizacji Zdrowia od 1990 r. liczba osób otyłych wzrosła ponad dwukrotnie, a wśród nastolatków – czterokrotnie.

Badając dwóch chłopców z różnych rodzin cierpiących na poważną otyłość, stany lękowe, autyzm i problemy behawioralne wywoływane dźwiękami lub zapachami, zespół kierowany przez naukowców z Uniwersytetu w Cambridge w Wielkiej Brytanii i Baylor College of Medicine w Houston w USA odkrył, że chłopcom brakowało jednego genu, tzw TRPC5który znajduje się na chromosomie X.

Dalsze badania wykazały, że obaj chłopcy odziedziczyli delecję genu od swoich matek, którym brakowało genu na jednym z chromosomów X. Matki również cierpiały na otyłość, ale dodatkowo doświadczały depresji poporodowej.

Badania na zwierzętach ujawniają spostrzeżenia behawioralne

Aby sprawdzić, czy to gen TRPC5 był przyczyną problemów u chłopców i ich matek, badacze wykorzystali modele zwierzęce, poddając inżynierii genetycznej myszy z wadliwą wersją genu (Trpc5 w myszach).

Samce myszy z tym wadliwym genem wykazywały te same problemy co chłopcy, w tym przyrost masy ciała, stany lękowe, niechęć do interakcji społecznych i agresywne zachowanie. Samice myszy wykazywały te same zachowania, ale kiedy zostały matkami, wykazywały również zachowania depresyjne i upośledzoną opiekę matczyną. Co ciekawe, samce i samice myszy, które nie były matkami, ale nosiły mutację, nie wykazywały zachowań przypominających depresję.

Dr Yong Xu, zastępca dyrektora ds. nauk podstawowych w Centrum Badań nad Żywieniem Dzieci USDA/ARS w Baylor College of Medicine, powiedział: „To, co zaobserwowaliśmy u tych myszy, było dość niezwykłe. Wykazywały bardzo podobne zachowania do tych obserwowanych u osób zaginionych TRPC5 gen, który u matek powodował objawy depresji i trudności w opiece nad dziećmi. To pokazuje nam, że ten gen jest przyczyną takich zachowań.”

TRPC5 należy do rodziny genów zaangażowanych w wykrywanie sygnałów sensorycznych, takich jak ciepło, smak i dotyk. Ten konkretny gen działa na szlak w obszarze podwzgórza mózgu, gdzie wiadomo, że kontroluje apetyt.

Kiedy naukowcy przyjrzeli się bardziej szczegółowo temu obszarowi mózgu, odkryli to TRPC5 działa na neurony oksytocyny – komórki nerwowe wytwarzające hormon oksytocynę, często nazywany „hormonem miłości” ze względu na jego uwalnianie w odpowiedzi na przejawy uczuć, emocji i więzi.

Wpływ genetyczny na oksytocynę i regulację zachowania

Usunięcie genu z neuronów oksytocyny doprowadziło do tego, że u zdrowych myszy wykazywały podobne objawy lęku, przejadania się, zaburzenia towarzyskości, a w przypadku matek – depresję poporodową. Przywrócenie genu w tych neuronach zmniejszyło masę ciała oraz objawy lęku i depresji poporodowej.

Zespół wykazał nie tylko działanie na neurony oksytocyny TRPC5 działa także na tzw. neurony POMC, o których od dawna wiadomo, że odgrywają ważną rolę w regulacji masy ciała. Dzieci, u których gen POMC nie działa prawidłowo, często mają nienasycony apetyt i od najmłodszych lat przybierają na wadze.

Profesor Sadaf Farooqi z Instytutu Nauk Metabolicznych na Uniwersytecie w Cambridge powiedział: „Istnieje powód, dla którego ludziom brakuje TRPC5 rozwinąć wszystkie te warunki. Od dawna wiemy, że podwzgórze odgrywa kluczową rolę w regulacji „zachowań instynktownych”, które umożliwiają ludziom i zwierzętom przetrwanie, takich jak poszukiwanie pożywienia, interakcje społeczne, reakcja ucieczki lub walki oraz opieka nad dziećmi . Nasza praca to pokazuje TRPC5 działa na neurony oksytocyny w podwzgórzu, odgrywając kluczową rolę w regulacji naszych instynktów”.

Podczas usuwania TRPC5 gen są rzadkie, analiza DNA próbki od około 500 000 osób z brytyjskiego Biobanku wykazały, że 369 osób – z czego około trzy czwarte stanowiły kobiety – było nosicielami wariantów genu i miało wyższy niż przeciętny wskaźnik masy ciała.

Naukowcy twierdzą, że ich odkrycia sugerują, że przywrócenie oksytocyny może pomóc w leczeniu osób z brakującymi lub wadliwymi genami TRPC5 oraz potencjalnie matek doświadczających depresji poporodowej.

Profesor Farooqi powiedział: „Chociaż niektóre schorzenia genetyczne, takie jak TRPC5 niedobory są bardzo rzadkie, uczą nas ważnych lekcji na temat funkcjonowania organizmu. W tym przypadku dokonaliśmy przełomu w zrozumieniu depresji poporodowej – poważnego problemu zdrowotnego, o którym pomimo wielu dziesięcioleci badań niewiele wiadomo. Co ważne, może to wskazywać na oksytocynę jako możliwą metodę leczenia niektórych matek cierpiących na tę chorobę”.

Istnieją już dowody na zwierzętach, że układ oksytocyny bierze udział zarówno w depresji, jak i w opiece nad matką, a także przeprowadzono małe badania nad zastosowaniem oksytocyny w leczeniu. Zespół twierdzi, że ich praca dostarcza bezpośredniego dowodu na rolę oksytocyny, która będzie kluczowa we wspieraniu większych, wieloośrodkowych badań.

Profesor Farooqi dodał: „To badanie przypomina nam, że wiele zachowań, które, jak zakładamy, są pod naszą całkowitą kontrolą, ma silne podstawy biologiczne, np. nasze zachowania żywieniowe, stany lękowe czy depresja poporodowa. Musimy okazywać więcej zrozumienia i współczucia osobom cierpiącym na te schorzenia”.

Odniesienie: „Utrata przejściowego potencjału receptora kanału 5 powoduje otyłość i depresję poporodową” Yongxiang Li, Tessa M. Cacciottolo, Na Yin, Yang He, Hesong Liu, Hailan Liu, Yuxue Yang, Elana Henning, Julia M. Keogh, Katherine Lawler , Edson Mendes de Oliveira, Eugene J. Gardner, Katherine A. Kentistou, Panayiotis Laouris, Rebecca Bounds, Ken K. Ong, John RB Perry, Inês Barroso, Longlong Tu, Jonathan C. Bean, Meng Yu, Kristine M. Conde, Mengjie Wang, Olivia Ginnard, Xing Fang, Lydia Tong, Junying Han, Tia Darwich, Kevin W. Williams, Yongjie Yang, Chunmei Wang, Shelagh Joss, Helen V. Firth, Yong Xu i I. Sadaf Farooqi, 2 lipca 2024 r., Komórka.
DOI: 10.1016/j.cell.2024.06.001

Prace te były wspierane przez Wellcome, Narodowy Instytut Badań nad Zdrowiem i Opieką (NIHR), NIHR Cambridge Biomedical Research Centre, Botnar Fondation i Bernard Wolfe Health Neuroscience Endowment.