درمان افسردگی با افزودن قند به مغز!

به گزارش ایسنا، استرس مزمن می‌تواند مغز را تغییر دهد و منجر به مجموعه‌ای از مشکلات سلامت روان شود. اکنون دانشمندان معتقدند که یک فرآیند کوچک افزودن قند ممکن است به عنوان یک تغییر برای درمان افسردگی عمل کند و بینش‌های جدیدی در مورد اختلالات خلقی و هدف جدیدی برای درمان آنها ارائه دهد.

به نقل از نیو اطلس، دانشمندان مؤسسه علوم پایه کره جنوبی(IBS) دریافتند که استرس طولانی‌مدت، نحوه چینش پروتئین‌ها را در قشر پیش‌پیشانی میانی مغز(mPFC) با اسید سیالیک (یک مولکول قندی که به شکل‌دهی خواص سطحی نورون‌ها کمک می‌کند) تغییر می‌دهد.

این زنجیره‌های قندی به نام گلیکان‌ها (glycans)، پس از ساخته شدن پروتئین‌ها متصل می‌شوند و فرآیندی را تشکیل می‌دهند که به عنوان «گلیکوزیلاسیون» شناخته می‌شود. «گلیکوزیلاسیون» از نظر چگونگی تأثیر آن بر توسعه سرطان و اخیراً تخریب عصبی، مورد مطالعه قرار گرفته است.

یکی از انواع گلیکوزیلاسیون، «O-گلیکوزیلاسیون» است که در آن قندها به اتم‌های اکسیژن روی اسیدهای آمینه خاص در یک پروتئین متصل می‌شوند. این پوشش قندی مولکولی به تنظیم نحوه اتصال و سیگنال‌دهی نورون‌ها به یکدیگر کمک می‌کند.

تا همین اواخر، این موضوع تا حد زیادی در تحقیقات سلامت روان نادیده گرفته می‌شد، اما دانشمندان اکنون دریافته‌اند که استرس می‌تواند این الگوهای قندی را مختل کند و به طور بالقوه ارتباط عادی بین سلول‌های مغزی را از نو سیم‌کشی کند.

محققان در این مطالعه دریافتند که یک آنزیم واحد موسوم به «St3gal1» مرحله نهایی مهار قند را در این فرآیند انجام می‌دهد و این مرحله کوچک اما جدایی‌ناپذیر بر مدت زمان ماندگاری پروتئین‌ها و نحوه تعامل آنها در سیناپس‌ها تأثیر می‌گذارد. همچنین اینکه چگونه اگر این مرحله دچار مشکل شود، به نظر می‌رسد که در نتیجه بر رفتارهای شبیه افسردگی تأثیر می‌گذارد.

محققان از طیف‌سنجی جرمی با کارایی بالا برای نقشه‌برداری از الگوهای «O-گلیکوزیلاسیون» در ۹ ناحیه مغز در موش‌های سالم استفاده کردند. هر ناحیه دارای یک امضای قندی متمایز بود که منعکس‌کننده طرح سلولی منحصر به فرد آن بود.

هنگامی که محققان این الگوها را با الگوهای موش‌های تحت استرس مزمن مقایسه کردند، تفاوت قابل توجهی در قشر پیش‌پیشانی مغز (ناحیه‌ای مرتبط با تنظیم خلق و خو) یافتند. در اینجا، استرس منجر به کاهش قابل توجه در آن مرحله نهایی مهار قند «O-گلیکوزیلاسیون» و افت متناظر در بیان «St3gal1» شد.

از کار انداختن «St3gal1» در موش‌های سالم باعث علائم افسردگی، از جمله از دست دادن انگیزه و افزایش اضطراب شد. افزایش «St3gal1» در موش‌های تحت استرس، اثر معکوس داشت و این رفتارها را کاهش داد. این نشان داد که این آنزیم نقشی کلیدی در چگونگی ایجاد تغییرات شبه افسردگی در مغز توسط استرس دارد.

این تیم همچنین دریافت که «St3gal1» به حفظ برچسب‌های قندی روی «نورکسین-۲» (پروتئینی که از ارتباط بین نورون‌ها پشتیبانی می‌کند) کمک می‌کند. در موش‌های تحت استرس، این برچسب‌ها همراه با سیگنالینگ عصبی طبیعی از بین رفتند، اما بازیابی «St3gal1» آنها را بازگرداند.

بویونگ لی(Boyoung Lee) از محققان این مطالعه گفت: این مطالعه نشان می‌دهد که گلیکوزیلاسیون غیرطبیعی در مغز مستقیماً با شروع افسردگی مرتبط است. این مطالعه جایگاه مهمی را برای شناسایی نشانگرهای تشخیصی جدید و اهداف درمانی فراتر از انتقال‌دهنده‌های عصبی فراهم می‌کند.

در حالی که این یافته‌ها فقط در مغز موش‌های نر نشان داده شده است و البته شبکه‌های عصبی در انسان بسیار پیچیده‌تر هستند، زاویه جدیدی را برای تحقیق در مورد افسردگی و درمان آن فراهم می‌کند. بسیاری از داروهای ضد افسردگی فعلی بر سروتونین تأثیر می‌گذارند و سطح آن را افزایش می‌دهند یا سیگنالینگ آن را تغییر می‌دهند، اما شواهد فزاینده‌ای وجود دارد که نشان می‌دهد این موضوع صرفاً به دلیل کمبود سروتونین نیست.

سی. جاستین لی(C. Justin Lee)، مدیر IBS افزود: افسردگی بار اجتماعی بزرگی را تحمیل می‌کند، اما درمان‌های فعلی همچنان محدود هستند. این دستاورد می‌تواند نه تنها به درمان افسردگی، بلکه به سایر بیماری‌های روانی مانند PTSD و اسکیزوفرنی نیز گسترش یابد و راه را برای استراتژی‌های درمانی گسترده‌تر هموار کند.

جالب توجه است که موش‌های ماده‌ای که استرس مزمن را تجربه کردند، تغییرات رفتاری نشان دادند، اما سطح «St3gal1» در آنها تغییر نکرد که نشان می‌دهد نرها و ماده‌ها ممکن است برای مقابله با سختی‌ها به مسیرهای مولکولی متفاوتی تکیه کنند. این موضوع نیز مسیر دیگری برای تحقیق در اختیار دانشمندان قرار داده است.

این پژوهش در مجله Science Advances منتشر شده است.