Ångest: Är mitokondrier inblandade?
En ny studie antyder att störningar i energimetabolismen bidrar till stressrelaterad ångest.
Ångeststörningar är paraplybeteckningen för flera tillstånd som manifesterar sig med symtom som oro, rädsla och panik.
I USA lever 18,1% av befolkningen med en ångestsyndrom. Dessa tillstånd inkluderar allmän ångestsyndrom, panikstörning, social ångestsyndrom och selektiv mutism.
Stress, särskilt under barndomen, är en riskfaktor för att utveckla en ångestsyndrom. Andra riskfaktorer inkluderar att vara kvinna och ha en släkting med ångest eller depressiva störningar.
Men medan experter kan identifiera dessa riskfaktorer är det inte riktigt klart vad som gör vissa människor mer mottagliga för tillståndet än andra.
"De bakomliggande orsakerna till dessa skillnader är ännu inte helt förstådda men involverar en interaktion av komplexa genetiska och miljömässiga faktorer som varierar mellan individer, vilket resulterar i stresskänslighet eller motståndskraft", förklarar Iiris Hovatta, professor vid Institutionen för psykologi och logopedik vid Helsingfors universitet i Finland.
Tillsammans med ett team av internationella samarbetspartners har Hovatta undersökt vilka biologiska vägar som stöder stressrelaterad ångest hos musmodeller och människor.
Stress och motståndskraft hos möss
Teamet har tidigare visat att laboratoriemöss varierar i sin motståndskraft mot stress, precis som människor. Intressant är att andelen elastiska möss inte är densamma i olika stammar.
Motståndskraftprocenten varierar från 5% i DBA / 2NCrl (D2) musstammen till 69% i C57BL / 6NCrl (B6) -stammen.
Presenterar sina senaste fynd i tidskriften PLOS GeneticsHovatta och hennes kollegor använde detta genom att studera hjärnan och blodet hos djur tillhör dessa två stammar efter att ha utsatt dem för vad de kallar kronisk social nederlagsspänning (CSDS).
"Det handlar om 10 dagars kortvarig daglig konfrontation av två [...] hanmöss, en invånare-angripare och en inkräktare som reagerar med defensivt, flyktigt eller undergivande beteende", förklarar författarna i tidningen.
"Även om alla besegrade möss upplever stressiga stimuli, utvecklar endast vissa stressrelaterade symtom, mätt som social undvikande, vilket gör det till en utmärkt modell att undersöka mekanismer förknippade med känslighet och motståndskraft."
Efter CSDS-testet uppvisade djuren signifikanta förändringar i genuttryck och proteinnivåer i en hjärnregion som kallas sängkärnan i stria terminalis (BNST).
BNST är i framhjärnan, och forskare kopplar det alltmer till stressrelaterade psykiska hälsotillstånd.
Dessa förändringar hade en särskilt framträdande koppling till mitokondrier. Dessa små strukturer - som forskare kallar cellens kraftverk - finns i majoriteten av våra celler och ansvarar för energiproduktion.
Det är slående att i den stresskänsliga D2-musstammen uttrycktes flera gener relaterade till mitokondriella funktioner vid lägre nivåer, medan i den stressresistenta B6-musstammen uttrycktes dessa vid högre nivåer.
Teamet såg ett liknande mönster av genuttryck i djurens blod.
Trend också hos personer med panikstörning
Under den andra delen av sin studie arbetade Hovatta och hennes kollegor med 21 volontärer - 6 män och 15 kvinnor - som deltog i polikliniken för ångestsyndrom vid Max Planck Institute of Psychiatry i München, Tyskland.
Varje deltagare hade en diagnos av panikstörning, och ingen tog medicin för tillståndet.
Teamet utsatte varje studiedeltagare för utlösaren som får dem att uppleva en panikattack. Under experimentet samlade forskarna blodprover före, samt 1 timme och 24 timmar efter exponering.
När de analyserade genuttryck i cellerna i volontärernas blod såg de också förändringar i gener som de associerade med mitokondrier.
Förändringarna i genuttryck liknade närmast det mönster som sågs hos D2-möss som exponerades för CSDS, med flera mitokondriella gener uttryckta vid lägre nivåer.
"Trots att vi hittade motsatta genuttrycksmönster i de två musstammarna, liknade mönstret för den mycket stresskänsliga musstammen det som hos panikstörningspatienter", kommenterar författarna i tidningen.
Baserat på deras resultat tycker teamet att detta indikerar att minskat uttryck av flera viktiga mitokondriella gener kan leda till förändringar i cellulär energimetabolism hos möss och människor som upplever stressinducerad ångest.
Hovatta har gjort data från studien offentligt tillgängliga och uppmanar andra forskare att utveckla ytterligare arbetsteorier om de biologiska mekanismerna som ligger till grund för stressinducerad ångest hos människor och djurmodeller.
”Mycket lite är känt om hur kronisk stress kan påverka cellens energimetabolism och därmed påverka ångestsymtom. De bakomliggande mekanismerna kan erbjuda en nyckel till nya mål för terapeutiska ingrepp av stressrelaterade sjukdomar. ”
Iiris Hovatta
