Odporność na stres – stan umysłu czy stan jelit?
Na przestrzeni ostatnich trzydziestu lat stres był coraz częściej uznawany za czynnik ryzyka o bardzo szkodliwym wpływie. Stres wywołuje cały szereg fenotypów, przy czym na jednym końcu spektrum jest odporność, a na drugim – podatność na stres. Zespół projektu DE-STRESS zidentyfikował możliwe sygnatury odporności na stres, które mogą stanowić podstawę do opracowania przyszłego leczenia zaburzeń psychopatologicznych wywołanych stresem. „W szczególności skupiliśmy się na wpływie na układ neuroendokrynny i odpornościowy, plastyczności synaptycznej, ekspresji genów w mózgu i mikrobiomie jelitowym”, wyjaśnia dr Anand Gururajan, stypendysta programu „Maria Skłodowska-Curie” (MSCA) i kierownik projektu DE-STRESS. Zrelaksowane myszy mają różne sygnatury molekularne w porównaniu do zestresowanych gryzoni Naukowcy z zespołu projektu DE-STRESS wykorzystali kilka różnych technik do analizy myszy, które sklasyfikowano jako odporne lub podatne na stres społeczny. Myszy podatne na stres miały zupełnie inną sygnaturę hormonalną niż ich odprężone odpowiedniki. W szczególności zaobserwowano u nich wyższe poziomy obwodowe hormonu stresu, kortykosteronu (kortyzolu u ludzi), a także zwiększenie masy gruczołów nadnerczy, czyli organu, który uwalnia kortykosteron do obwodu. Ponadto u myszy podatnych na stres stwierdzono wyższy poziom ekspresji genu czynnika uwalniania kortykotropiny (Crf) z kory przedczołowej. Jest to gen, który pośredniczy w uwalnianiu kortykosteronu. „Naszym najbardziej zaskakującym odkryciem było to, że skład mikrobiomu w punkcie wyjściowym zdawał się różnić w zależności od kilku wyników odpowiedzi na stres. Znaczenie tego odkrycia jest bardzo duże, ponieważ analiza mikrobiomu w punkcie wyjściowym pozwoliłaby na przewidywanie, jak organizm zareaguje na stres”, podkreśla dr Gururajan. Problemy badawcze i ich rozwiązania Analiza danych była opóźniona i konieczne było jej powtórzenie z powodu długiego procesu przetargowego instytucji przyjmującej. „W przypadku jednego z naszych pakietów roboczych zdecydowaliśmy się wykorzystać najnowsze technologie do edycji genów CRISPR. Hodowla wystarczającej liczby myszy CRISPR do wykorzystania w celach eksperymentalnych okazała się czasochłonna”, wyjaśnia dr Gururajan. Mieliśmy również znaczne opóźnienie w pozyskiwaniu niezbędnych wirusów do edycji genu Crf in vivo. Na szczęście w planie projektu uwzględniono dodatkowy czas, w którym dr Gururajan analizował dane z wcześniejszych pakietów, pisał artykuły i przygotowywał wszystkie ważne prezentacje na konferencje. Planowane łagodzenie stresu za pomocą mikrobiomu Wyniki badania DE-STRESS wskazują, że leczenie psychopatologii wywołanych stresem lub zwiększanie odporności na stres poprzez mikrobiom jelitowy to ekscytujące i praktyczne podejście. Celem jednego z głównych badań uzupełniających było zidentyfikowanie konkretnych preparatów psychobiotyków, które będą mieć korzystny wpływ w tym zakresie. Jak zauważa dr Gururajan, „może to prowadzić do obiecujących możliwości współpracy i komercjalizacji z partnerami z branży”. Z perspektywy stypendysty programu MSCA dodaje: „Mogłem zrealizować ten bardzo aktualny projekt badawczy i wygenerować dane do trzech oryginalnych publikacji badawczych. Dzięki stypendium miałem też okazję wziąć udział w kilku konferencjach w Europie i Stanach Zjednoczonych oraz zdobyć finansowanie jako pracownik naukowy na Uniwersytecie Sydney w Australii. Dalsze finansowanie tego programu ze środków UE poprawiłoby życie osób cierpiących na depresję na całym świecie”.
Słowa kluczowe
DE-STRESS, mikrobiom, odporność, kortykosteron, depresja, podatność, Crf, czynnik uwalniania kortykotropiny, nadnercze
