Anksiyete ve obsesif-kompulsif bozuklukla bağlantılı yeni keşfedilen bir beyin mekanizması keşfedildi

Utah Üniversitesi sağlık bilim adamları, beyin hücresinin bir alt türü olan mikroglia’nın anksiyete ve obsesif-kompulsif bozukluk (OCSD) davranışlarını kontrol etmede önemli bir rol keşfettiler. Araştırmacılar, belirli mikroglia popülasyonlarını uyararak farelerde bu davranışları etkinleştirebilir veya engelleyebilir. Bu yeni içgörü, nöronların tek davranış denetleyicisi olduğu inancına meydan okuyor ve kaygıyı tedavi etmek için terapiler için umut verici bir yol sunuyor.

Pandemi ve sonuçları kaygıyı yeni seviyelere çıkardı. Ancak obsesif-kompulsif bozukluk (OCSD) dahil olmak üzere kaygıyla ilgili durumların kökleri belirsizliğini koruyor. Yeni bir çalışmada, Utah Üniversitesi Sağlık bilim adamları, laboratuvar farelerinde kaygı ile ilgili davranışları kontrol etmede beyindeki ikincil bir hücre tipi olan mikroglia’nın önemine dair içgörüler ortaya çıkardılar. Geleneksel olarak, baskın beyin hücresi türü olan nöronların davranışı kontrol ettiği düşünülüyordu.

Araştırmacılar, bir oyun kumandasındaki düğmeler gibi, bazı mikroglia gruplarının kaygı ve OCSD davranışlarını etkinleştirirken, diğerlerinin bunları engellediğini gösterdi. Dahası, mikroglia, davranışları çağırmak için nöronlarla iletişim kurar. Sonuçlar dergide yayınlandı Moleküler PsikiyatriSonunda hedefe yönelik tedavilere yeni yaklaşımlara yol açabilir.

Utah Üniversitesi sağlık bilim insanları, kaygıyla ilgili davranışları kontrol etmede beyindeki ikincil bir hücre tipi olan mikroglia’nın önemine dair içgörüler keşfettiler. Bulgular, hedefe yönelik tedaviler için yeni yaklaşımlara yol açabilir. Kredi: Charlie Ellert, Utah Sağlık Üniversitesi

Utah Üniversitesi Spencer Fox Eccles Tıp Fakültesi’nde seçkin insan genetiği profesörü ve çalışmanın kıdemli yazarı olan Nobel Ödülü sahibi Ph.D. Mario Capecci, “Biraz kaygı iyi bir şeydir” diyor. “Kaygı bizi uyarır, motive eder, ‘yapabilirim’ diyen o ekstra desteği verir. Ama yüksek dozda kaygı bizi alt eder. Zihinsel olarak felç oluruz, kalbimiz daha hızlı atar, terleriz ve zihnimize bir kafa karışıklığı yerleşir. ”

“Bu çalışma benzersiz ve beyindeki mikroglia fonksiyonunun rolü hakkındaki mevcut dogmaya meydan okuyor.”

Yeni tanımlanan mekanizmalar, normal koşullar altında sağlıklı aralıktaki davranışları sürdürmek için önemli olabilir. Capecchi, patolojik koşullar altında, mekanizmaların zayıflatıcı hale gelen davranışları yönlendirebileceğini söylüyor.

U of U Health’de genetikçi ve sinirbilimci ve çalışmanın baş yazarı olan PhD Naveen Nagajaran, “Bu çalışma benzersiz ve beyindeki mikroglia işlevinin rolü hakkındaki mevcut dogmaya meydan okuyor” diyor.

Mikroglia tedavisi

OCSD benzeri davranışlara sahip fareler, kendi başlarına tımarlanmaya karşı koyamazlar. Vücutlarını o kadar çok yalarlar ki tüyleri dökülür ve su toplarlar. Daha önce, Capecchi’nin ekibi, Hoxb8 adlı bir gendeki bir mutasyonun, farelerin kronik kaygı belirtileri göstermesine ve kendilerini aşırı derecede şartlandırmasına neden olduğunu keşfetti. Beklenmedik bir şekilde, bu davranışların kaynağının mikroglia adı verilen bir tür bağışıklık hücresi olduğunu belirlediler. Beyindeki hücrelerin sadece %10’unu temsil eden mikroglia’nın, ölmekte olan nöronlardan (en yaygın beyin hücresi) ve anormal şekilli proteinlerden kurtulan beynin “çöp toplayıcıları” olduğu düşünülüyor. Bulguları ayrıca, Hoxb8 mikroglia’nın belirli sinir devreleriyle iletişim kurarak davranışı kontrol etmek için önemli olduğunu ortaya koyan ilk kişiler arasındaydı.

Değerli Profesör Mario Capecci, Ph.D. ve Naveen Nagagaran, Ph.D., Utah Üniversitesi. Kredi: Charlie Ellert, Utah Sağlık Üniversitesi

Ancak mikroglia’nın bu görevleri nasıl yerine getirdiği bir sır olarak kaldı. Daha fazlasını öğrenmek için Nagajaran, lazer ışığını genetik mühendisliği ile birleştiren bir teknik olan optogenetiğe yöneldi. Bir video oyunu oynamak gibi, beyindeki belirli mikroglia gruplarını uyarmak için bir lazer kullanın.

Araştırmacıları şaşırtacak şekilde, bir düğmeyi çevirerek kaygıyla ilgili davranışları tetikleyebiliyorlar. Bir alt popülasyonu, Hoxb8 mikroglia’yı uyarmak için bir lazer kullandıklarında, fareler daha huzursuz hale geldi. Lazer, beynin diğer bölgelerindeki Hoxb8 mikrogliasını uyardığında, fareler kendilerini hazırladılar. Başka bir yerde Hoxb8 mikroglia’yı hedeflemenin birden çok etkisi oldu: Fareler kaygıyı artırdı, kendilerini hazırladı ve sonra dondu, bu da korkunun bir göstergesiydi. Bilim adamları lazerleri her kapattığında, davranışlar durur.

Nagarajan, “Bizim için büyük bir sürpriz oldu” diyor. “Geleneksel olarak yalnızca nöronların davranış üretebileceğine inanılıyordu. Mevcut bulgular, beynin mikroglia kullanarak davranışlar oluşturduğu ikinci bir yolu vurgulamaktadır.” Gerçekten de, mikroglia’nın lazerle uyarılması, yanlarındaki nöronların daha güçlü bir şekilde ateşlenmesine neden oldu ve bu, iki hücre tipinin, farklı davranışları tetiklemek için birbirleriyle iletişim kurduğunu düşündürdü.

Değerli Profesör Mario Capecci, Ph.D. ve Naveen Nagagaran, Ph.D., Utah Üniversitesi. Kredi: Charlie Ellert, Utah Sağlık Üniversitesi

Diğer deneyler, Hoxb8’i ifade etmeyen bir grup mikroglia tarafından başka bir kontrol katmanı ortaya çıkardı. ‘Hoxb8 olmayan’ ve Hoxb8 mikroglia’nın eşzamanlı uyarılması, kaygı ve OCSD benzeri davranışların başlamasını önledi. Bu sonuçlar, iki mikroglia popülasyonunun frenler ve hızlandırıcılar gibi davrandığını göstermektedir. Normal şartlar altında birbirlerini dengelerler ve sinyaller dengesiz olduğunda patoloji oluştururlar.

Araştırma, mikroglia’nın yeri ve türünün, OKSD’nin kaygı ve davranışlarının düzenlenmesi için önemli görünen iki özellik olduğunu göstermektedir. Capecchi, oradan, mikroglia’nın belirli nöronlar ve nihai olarak davranışı kontrol eden nöronal devrelerle iletişim kurduğunu söylüyor. “Nöronlar ve mikroglia arasındaki çift yönlü bağlantılar hakkında daha fazla şey öğrenmek istiyoruz” diyor. “Bundan neyin sorumlu olduğunu bilmek istiyoruz.” Farelerde bu etkileşimlerin tanımlanması, hastalarda aşırı kaygıyı kontrol etmek için terapötik hedeflere yol açabilir.

Referans: “Belirli beyin bölgelerinde fare Hoxb8’in optogenetik stimülasyonu kaygıya, tımarlamaya veya her ikisine birden neden oluyor” Yazan Naveen Nagarajan ve Mario R Capechi, 10 Nisan 2023, Buradan erişilebilir. Moleküler Psikiyatri.
DOI: 10.1038/s41380-023-02019-w