Přirozená sloučenina opravuje mozkové mitochondrie a zvrátí úzkost u potkanů

Studie vedená EPFL ukazuje, že urolithin A, přirozená sloučenina, může zrušit vysokou úzkost u potkanů ​​opravou mitochondriální funkce v jejich mozkových buňkách, konkrétně v jádru accumbens. Zjištěníkteré se objevují v Biologická psychiatrieOtevřete novou cestu pro přístupy, které pomáhají snížit úzkost.

Úzkostné poruchy ovlivňují miliony lidí po celém světě, přičemž asi 14% zažívá úzkostnou poruchu v kterémkoli daném roce. Tyto podmínky často deaktivují a současná léčba nefunguje dostatečně dobře, protože se zaměřují spíše na řízení příznaků než na řešení biologických příčin poruchy. S složením problému mohou léky na úzkosti také mít vedlejší účinky nebo způsobit problémy závislosti při zároveň často otupování normálních emocí.

V posledních letech studie skupiny profesora Carmen Sandi v Laboratoři behaviorální genetiky EPFL poukázaly na souvislost mezi úzkostí a mozkovými mitochondriemi, dodavateli energie buňky, které jsou životně důležité pro palivové buňky a pomáhají jim správně pracovat.

Problémy s mitochondriální funkcí se objevily u zvířat i u lidí s úzkostí, ale jen několik studií prozkoumalo, zda by je „oprava“ mohla ve skutečnosti snížit úzkost.

Sandi vedla novou studii, která ukazuje, že obnovení mitochondrií ke zdraví by mohlo být klíčem ke snížení úzkosti. Studie s Davidem Malletem a Dogukanem ülgenem jako první spoluautory a ve spolupráci s Amangenis a Columbia University prozkoumala účinky snižující úzkosti urolithin A, molekulu produkované střevními bakteriemi a již známo, že podporují mitochondriální zdraví.

Systematický přístup

„Předchozí studie se pokusily obnovit mitochondriální funkce geneticky přímo v mozku s injekcemi viru. Toto je první, který se zaměřuje na systémový přístup, “říká Sandi.

Zaměření na Nucleus AccumbensVědci v oblasti úzkosti a emocí zapojeni do úzkosti a emocí studovali účinky urolitinu A na potkany, dívali se na jejich chování a to, co se dělo uvnitř jejich mozkových buněk.

Tým dal jediný klinicky validovaný, vysoce čistý, proprietární urolithin A doplněk („mitopure“) dvěma modelům hlodavců s vysokou úzkostí: první byla skupina outbredních potkanů, která vykazovala typické individuální rozdíly v úzkosti v celé populaci.

Druhá skupina potkanů ​​byla selektivně chována pro zvýšenou reaktivitu stresu, a tedy s genetickou predispozicí k vysoké úzkosti. Vědci také používali krysy s nízkou úzkostí jako kontrolní skupinu.

Vědci pak smíchali urolithin A do jídla zvířat v dávce podobné předchozím studiím (25 mg/kg/den).

Poté sledovali změny v chování souvisejícím s úzkostí po dobu dvou měsíců a použili sekvenování RNA s jedním nukleusem ke kontrole hladin genové exprese uvnitř „středně ostnatých neuronů“ u nucleus accumbens potkanů, což je mozková oblast centrální pro úzkostnou regulaci. Použili také elektrofyziologii a zobrazování, aby viděli, jak se struktura a funkce těchto neuronů změnila.

„Robustní anxiolytický účinek“

Výsledky byly pozoruhodné: urolithin zcela zvrácený chování s vysokou úzkostí u úzkostných potkanů ​​(„robustní anxiolytický účinek“), přičemž normální krysy byly ovlivněny. Na buněčné úrovni zjistili, že urolithin A opravoval narušení v mitochondriálních genových sítích, včetně obnovy zdravé aktivity v buněčných drahách, které jsou zodpovědné za produkci energie a udržování buněk v dobrém stavu.

Zjistili také, že Molekulární stroje Zúčastnit se mitofágie, což je proces, kterým buňky vyčistí poškozené mitochondrie, byl u úzkostných potkanů ​​důsledně mimo rovnováhu, ale byl opraven léčbou urolithinem A.

Strava obsahující urolithin A také opravila strukturu a funkci neuronů potkanů ​​a obnovila malá spojení (jejich „páteře“), která jsou potřebná pro správné fungování mozkových obvodů. Hladiny proteinu zvaného mitofusin 2, který udržuje mitochondrie zdravé a dříve byl vázán na regulaci úzkostného chování, se také vrátily k normálu.

Směrem k klinickým hodnocení

Ještě důležitější je, že všechny tyto molekulární a buněčné změny se seřadily se zlepšeními pozorovanými u úzkosti potkanů. Zajímavé je, že urolithin A neměl žádný zřejmý účinek na nízkoúlostné krysycož naznačuje, že to funguje konkrétně tam, kde jsou narušeny mozkové obvody.

Práce potvrzuje ve dvou modelech potkanů, že mitochondriální problémy zvyšují úzkost. Přímým zacílením a opravou této dysfunkce by se urolithin doplnění mohla vyhnout některým vedlejším účinkům pozorovaným u současných drog a připravit cestu pro přesnější nutriční intervence pro úzkost.

Protože se urolithin A již ukázalo, že je u lidí bezpečný, lze zjištění studie rychle převést do klinických studií. „To je to, co se snažíme dělat dál,“ říká Sandi.